KR20210022930A - Non-azeotropic mixed refrigerant, and refrigerating apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, a refrigerating device using a non-azeotropic refrigerant mixture comprises: a compressor operated in a continuous driving mode to compress a non-azeotropic refrigerant mixture; a condenser condensing the refrigerant compressed in the compressor; an expander expanding the refrigerant condensed in the condenser; and an evaporator vaporizing the refrigerant expanded in the expander. A pressure difference (ΔP) of the non-azeotropic refrigerant mixture has a value which falls within 340 kPa < ΔP < 624.7 kPa. Accordingly, reliability of a driving component such as a piston and the like can be further improved in the refrigerating device using the non-azeotrpic refrigerant mixture.

Description

비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치{Non-azeotropic mixed refrigerant, and refrigerating apparatus using the same}Non-azeotropic mixed refrigerant, and refrigerating apparatus using the same}

본 발명은 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치에 대한 것이다. The present invention relates to a refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant.

냉동장치는 소정의 공간을 저온으로 유지하는 캐비티를 가진다. 냉동장치에는, 상기 캐비티를 저온으로 유지하기 위하여 냉동사이클이 제공된다. 상기 냉동사이클에는, 냉매가 압축, 응축, 팽창, 및 증발의 과정을 거치며 순환한다. The refrigeration apparatus has a cavity for maintaining a predetermined space at a low temperature. The refrigeration apparatus is provided with a refrigeration cycle to keep the cavity at a low temperature. In the refrigeration cycle, the refrigerant circulates through the processes of compression, condensation, expansion, and evaporation.

상기 냉매는 다양한 종류가 있으며, 본 개시에서는, 두 종류 이상의 냉매가 혼합되는 혼합냉매를 대상으로 한다. There are various types of refrigerants, and the present disclosure targets a mixed refrigerant in which two or more types of refrigerants are mixed.

상기 혼합냉매에는 공비혼합냉매와 비공비혼합냉매가 있다.The mixed refrigerant includes an azeotropic mixed refrigerant and a non-azeotropic mixed refrigerant.

상기 공비(共沸)혼합냉매는, 단일냉매와 같이 기상과 액상의 조성이 변하지 않으면서 상변화 하는 냉매이다. 상기 공비혼합냉매는 증발온도가 증발기의 입구와 증발기의 출구사이에서 모두 일정하다.The azeotropic mixed refrigerant is a refrigerant that changes phase without changing the composition of the gas phase and the liquid phase, like a single refrigerant. In the azeotropic mixed refrigerant, the evaporation temperature is constant between the inlet of the evaporator and the outlet of the evaporator.

상기 비공비(非共沸)혼합냉매는 비등점이 낮은 냉매가 먼저 증발하고, 비등점이 높은 냉매가 나중에 증발한다. 이에 따라서, 비공비혼합냉매는 기상과 액상의 조성이 다르고, 증발온도가 증발기 입구에서는 낮고, 증발기 출구에서는 높다. In the non-azeotropic mixed refrigerant, a refrigerant having a low boiling point evaporates first, and a refrigerant having a high boiling point evaporates later. Accordingly, the non-azeotropic mixed refrigerant has a different composition of the gas phase and the liquid phase, and the evaporation temperature is low at the evaporator inlet and high at the evaporator outlet.

상기 비공비혼합냉매는 상변화시에 등압에서 온도가 변하는 특성인 온도구배차(GTD: Gliding Temperature Difference)를 가진다. The non-azeotropic mixed refrigerant has a Gliding Temperature Difference (GTD), which is a characteristic in which the temperature changes at isobaric pressure during a phase change.

상기 비공비 혼합냉매를 사용하면 등압에서 증발이 일어날 때 온도가 상승하고 반대로 등압응축과정에서는 온도가 감소한다. 다시 말하면, 포화액체에서 포화기체상태로 변할 때 냉매의 온도구배가 발생한다. When the non-azeotropic mixed refrigerant is used, the temperature rises when evaporation occurs at isobaric pressure, and conversely, the temperature decreases during the isostatic condensation process. In other words, a temperature gradient of the refrigerant occurs when it changes from a saturated liquid to a saturated gas state.

이와 같은 현상을 이용하여 열교환기의 열효율을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 비공비혼합냉매는 냉매와 열원 사이의 온도가 평형이 되는 로렌츠 사이클을 구성할 수 있고, 열교환의 비가역성이 감소되도록 하여 효율을 향상시킬 수 있다.Using such a phenomenon, it is possible to improve the thermal efficiency of the heat exchanger. For example, the non-azeotropic mixed refrigerant may constitute a Lorentz cycle in which the temperature between the refrigerant and the heat source is balanced, and the irreversibility of heat exchange may be reduced, thereby improving efficiency.

상기 비공비혼합냉매를 적용하는 기존 기술로서, 출원인은 KR0119839 냉장고용 냉동사이클의 모세관구조를 제안한 바가 있다. As a conventional technology for applying the non-azeotropic mixed refrigerant, the applicant has proposed a capillary structure of a refrigeration cycle for a refrigerator KR0119839.

KR0119839 냉장고용 냉동사이클의 모세관구조KR0119839 Capillary structure of refrigeration cycle for refrigerator

상기 비공비혼합냉매를 사용하는 것에 의해서 열효율을 향상시킬 수 있음에도 불구하고, 냉동장치에 적용되는 냉동사이클에 적합화되는 비공비혼합냉매의 최적화된 조성은 알려진 바가 없다. Although the thermal efficiency can be improved by using the non-azeotropic mixed refrigerant, an optimized composition of the non-azeotropic mixed refrigerant suitable for a refrigeration cycle applied to a refrigeration device is unknown.

상기되는 과제를 해결하는 본 발명에 따른 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치에는, 연속운전모드로 동작되어 비공비혼합냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기; 및 상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발하는 증발기가 포함되고, 상기 비공비혼합냉매의 압력차(△P)는, 340kPa < △P < 624.7kPa의 범위에 포함되는 어떤 값을 가질 수 있다. 이에 따르면, 압축기에서 피스톤의 동작 시에 발생하는 마찰의 문제를 더 원활하게 해결할 수 있다. 이 운전모드는 냉동장치의 운전시에 압축기가 연속운전모드로 동작되는 경우에 더 큰 장점을 얻을 수 있다. 상기 연속운전모드는 단속운전모드와는 대응되는 운전모드로서, 목표로 하는 온도범위에 현재 고내온도가 제공되더라도 압축기를 끄지 않고 연속적으로 운전되는 상태를 지시한다. A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant according to the present invention to solve the above problems includes: a compressor which is operated in a continuous operation mode to compress the non-azeotropic mixed refrigerant; A condenser for condensing the refrigerant compressed by the compressor; An expander for expanding the refrigerant condensed in the condenser; And an evaporator for evaporating the refrigerant expanded in the expander, and the pressure difference ΔP of the non-azeotropic mixed refrigerant may have a value included in the range of 340 kPa <ΔP <624.7 kPa. Accordingly, it is possible to more smoothly solve the problem of friction that occurs when the piston operates in the compressor. This operation mode can obtain a greater advantage when the compressor is operated in a continuous operation mode during operation of the refrigerating device. The continuous operation mode is an operation mode corresponding to the intermittent operation mode, and indicates a state in which the compressor is continuously operated without turning off the compressor even if the current interior temperature is provided within a target temperature range.

상기 비공비혼합냉매의 응축압력(Pd)는 393.4kPa < Pd < 745.3kPa의 범위에 포함되는 어떤 값을 가지도록 함으로써, 비공비혼합냉매에 의해서 구현되는 응축압을 압축기에 적합하게 활용할 수 있다. The condensation pressure (Pd) of the non-azeotropic refrigerant is set to have a certain value included in the range of 393.4 kPa <Pd <745.3 kPa, so that the condensation pressure realized by the non-azeotropic refrigerant can be suitably utilized in the compressor.

상기 비공비혼합냉매의 증발압력(Ps)는 53.5kPa < Ps < 120.5kPa의 범위에 포함되는 어떤 값을 가지도록 함으로써, 비공비혼합냉매에 의해서 구현되는 증발압을 압축기에 적합하게 활용할 수 있다. The evaporation pressure (Ps) of the non-azeotropic mixed refrigerant is set to have a certain value included in the range of 53.5 kPa <Ps <120.5 kPa, so that the evaporation pressure realized by the non-azeotropic mixed refrigerant can be suitably utilized in the compressor.

상기 연속운전모드에서, 상기 압축기는 고내온도가 만족온도영역에서도 동작하는 모드로서, 압축기에서 피스톤의 동작이 계속해서 수행될 수 있고, 상기 연속운전모드에서는 높은 압력차에 의해서 오일의 순환 및 가스 베어링의 피스톤 부상압에 의한 작용을 더 충실하게 얻을 수 있다. In the continuous operation mode, the compressor is a mode in which the internal temperature is satisfied even in a temperature range, and the operation of the piston in the compressor can be continuously performed, and in the continuous operation mode, oil circulation and gas bearings are caused by a high pressure difference. The action of the piston of the floating pressure can be obtained more faithfully.

상기 압축기는 리니어 압축기인 경우에, 상기 비공비혼합냉매의 압력차에 의한 작용을 더 활용하여 리니어 압축기의 구동에 마찰력 저감작용을 신뢰성있게 수행할 수 있다. When the compressor is a linear compressor, it is possible to reliably perform a frictional force reduction effect in driving the linear compressor by further utilizing the action of the pressure difference of the non-azeotropic mixed refrigerant.

상기 리니어 압축기에는, 흡입부가 제공되는 쉘; 상기 쉘의 내부에 구비되며, 냉매의 압축공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더의 외측에 결합되는 프레임; 상기 실린더의 내부에서 축방향으로 왕복운동 가능하게 제공되는 피스톤; 상기 실린더에 이동 가능하게 결합되며, 상기 냉매의 압축공간에서 압축된 냉매를 선택적으로 배출시키는 토출 밸브; 및 상기 실린더와 프레임의 사이 공간으로 연장되며, 상기 토출 밸브에서 배출된 냉매 중 적어도 일부의 냉매가 유동하는 유로가 포함되는 비공비혼합냉매를 사용하는 경우에, 피스톤의 윤활작용을 더 원활하게 수행할 수 있다. The linear compressor includes a shell provided with a suction unit; A cylinder provided inside the shell and forming a compression space for a refrigerant; A frame coupled to the outside of the cylinder; A piston provided so as to reciprocate in the axial direction inside the cylinder; A discharge valve that is movably coupled to the cylinder and selectively discharges the refrigerant compressed in the compression space of the refrigerant; And a non-azeotropic mixed refrigerant that extends into the space between the cylinder and the frame and includes a flow path through which at least some of the refrigerants discharged from the discharge valve flow, more smoothly performs the lubricating action of the piston. can do.

상기 실린더에는, 상기 노즐부가 형성되는 실린더 본체; 및 상기 실린더 본체로부터 반경방향 외측으로 연장되는 실린더 플랜지부가 포함되고, 상기 프레임에는, 상기 실린더 본체를 둘러싸는 프레임 본체; 상기 실린더 플랜지부가 삽입되는 함몰부; 및 상기 실린더 플랜지부의 안착면에 대향하는 안착부가 포함되어, 리니어 압축기의 내부 구성이 견고하게 지지될 수 있다. In the cylinder, a cylinder body in which the nozzle part is formed; And a cylinder flange portion extending radially outward from the cylinder body, wherein the frame includes: a frame body surrounding the cylinder body; A depression into which the cylinder flange portion is inserted; And a seating portion facing the seating surface of the cylinder flange portion, so that the internal configuration of the linear compressor may be firmly supported.

상기 유로에는, 상기 실린더 플랜지부의 외주면과 상기 함몰부의 내주면 사이에 형성되는 제 1 유로가 포함되어, 압축된 고압의 비공비혼합냉매가 바이패스되는 유로를 제공할 수 있다. The flow path may include a first flow path formed between an outer circumferential surface of the cylinder flange portion and an inner circumferential surface of the recessed portion to provide a flow path through which the compressed high-pressure non-azeotropic refrigerant is bypassed.

상기 유로에는, 상기 실린더 플랜지부의 안착면과, 상기 프레임의 안착부 사이에 형성되는 제 2 유로가 제공되어, 상기 제 1 유로를 통과하는 고압의 비공비혼합냉매가 안내될 수 있다. In the passage, a second passage formed between the seating surface of the cylinder flange portion and the seating portion of the frame may be provided, so that a high-pressure non-azeotropic mixed refrigerant passing through the first passage may be guided.

상기 유로에는, 상기 제 2 유로로부터, 상기 실린더 본체의 외주면과 상기 프레임 본체의 내주면 사이의 공간으로 연장되는 제 3 유로가 포함되어, 피스톤과 실린더의 길이방향으로 다수의 개소로 고압의 비공비혼합냉매가 안내될 수 있다. The flow path includes a third flow path extending from the second flow path to a space between the outer circumferential surface of the cylinder body and the inner circumferential surface of the frame body. Refrigerant can be guided.

상기 각 유로는 조립공차로 제공될 수 있고, 이 경우에는 가스 상태의 비공비혼합냉매의 통과에는 어려움이 없다. Each of the flow paths may be provided with an assembly tolerance, and in this case, there is no difficulty in passing the gaseous non-azeotropic mixed refrigerant.

상기 리니어 압축기에는, 내주면에 실린더 단차부가 형성된 실린더; 상기 실린더로 직선 왕복 가능하게 배치되고, 일방향 이동시 상기 실린더 단차부와의 사이에 저압을 형성하고 타방향 이동시 상기 실린더 단차부와의 사이에 고압을 형성하는 피스톤 단차부가 외주면에 형성된 피스톤; 상기 실린더 단차부와 피스톤 단차부의 사이로 오일이 유입될 수 있도록 형성된 오일 흡입 유로; 및 상기 실린더 단차부와 피스톤 단차부 사이의 오일이 상기 실린더의 외부로 배출될 수 있도록 형성된 오일 배출 유로를 포함될 수 있다. 상기 리니어 압축기의 경우에는 높은 비공비혼합냉매의 압력차에 의해서 오일순환이 더 원활하게 이루어질 수 있다. 이로써, 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치의 신뢰성이 향상될 수 있다. The linear compressor includes: a cylinder in which a cylinder step portion is formed on an inner circumferential surface; A piston formed on an outer circumferential surface of the cylinder so as to be linearly reciprocated, and forming a low pressure between the stepped portions of the cylinder when moving in one direction and forming a high pressure between the stepped portions of the cylinder when moving in the other direction; An oil suction passage formed to allow oil to flow between the cylinder stepped portion and the piston stepped portion; And an oil discharge passage formed so that the oil between the stepped portion of the cylinder and the stepped portion of the piston can be discharged to the outside of the cylinder. In the case of the linear compressor, oil circulation may be made more smoothly due to a high pressure difference between the non-azeotropic mixed refrigerant. Accordingly, the reliability of a refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant can be improved.

상기 비공비혼합냉매는 상기 제 1 탄화수소 및 상기 제 2 탄화수소로 이루어지고, 상기 제 1 탄화수소는 이소부탄이고, 상기 제 2 탄화수소는 프로판로 제공됨으로써, 최적의 온도구배차를 얻어서 높은 효율의 냉동장치를 얻을 수 있다. The non-azeotropic mixed refrigerant is composed of the first hydrocarbon and the second hydrocarbon, the first hydrocarbon is isobutane, and the second hydrocarbon is provided as propane, thereby obtaining an optimum temperature gradient, thereby obtaining a high-efficiency refrigeration device. Can be obtained.

상기 이소부탄은 76% ≤ 이소부탄 ≤ 87%의 중량비로 제공됨으로써, 냉동 사이클의 최소의 압축일, 냉동장치 생산설비의 호환성, 저렴한 냉매의 구매비용, 냉동장치의 높은 안전성, 냉동 사이클의 효율상승, 및 냉매 취급의 편의성을 얻을 수 있다. As the isobutane is provided in a weight ratio of 76% ≤ isobutane ≤ 87%, the minimum compression day of the refrigeration cycle, compatibility of refrigeration equipment production facilities, low cost of refrigerant purchase, high safety of refrigeration equipment, and increase in refrigeration cycle efficiency. , And the convenience of handling the refrigerant can be obtained.

다른 측면에 따른 본 발명의 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치에는, 비공비혼합냉매를 압축하는 리니어 압축기; 상기 압축기에서 압축된 비공비혼합냉매를 응축하는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 비공비혼합냉매를 팽창하는 팽창기; 및 상기 팽창기에서 팽창된 비공비혼합냉매를 증발하는 증발기가 포함되고, 상기 비공비혼합냉매의 압력차(△P)는, 340kPa < △P < 624.7kPa인 비공비혼합냉매를 사용함으로써, 리니어 압축기에 피스톤과 실린더의 마찰저감작용을 신뢰성있게 수행할 수 있다. In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant comprising: a linear compressor for compressing a non-azeotropic mixed refrigerant; A condenser for condensing the non-azeotropic mixed refrigerant compressed by the compressor; An expander for expanding the non-azeotropic mixed refrigerant condensed in the condenser; And an evaporator for evaporating the non-azeotropic refrigerant expanded in the expander, and the pressure difference (ΔP) of the non-azeotropic refrigerant is 340 kPa <ΔP <624.7 kPa by using a non-azeotropic refrigerant, a linear compressor The friction reduction action between the piston and the cylinder can be reliably performed.

상기 리니어 압축기에는, 왕복동 운동하는 피스톤; 및 상기 피스톤을 안내하는 실린더가 포함되고, 상기 피스톤에서 압축된 고압의 상기 비공비혼합냉매가 상기 실린더의 내면으로 안내되어, 상기 피스톤의 외면을 상기 실린더의 내면에서 부상시킬 수 있다. 이 경우에 높은 비공비혼합냉매의 압력차에 따른 부상압에 의해서 리니어 압축기의 동작신뢰성을 높일 수 있다. The linear compressor includes: a piston reciprocating; And a cylinder guiding the piston, and the high-pressure non-azeotropic refrigerant compressed by the piston is guided to the inner surface of the cylinder, so that the outer surface of the piston may float on the inner surface of the cylinder. In this case, the operating reliability of the linear compressor can be improved by the floating pressure due to the high pressure difference of the non-azeotropic mixed refrigerant.

상기 비공비혼합냉매에는, 적어도 두 개의 탄화수소가 포함되고, 상기 적어도 두 개의 탄화수소에는, 1바에서 증발온도가 -12도 이상인 상그룹에서 선정되는 적어도 하나의 제 1 탄화수소; 및 1바에서 증발온도가 -50도 이상 -12도 미만인 중그룹에서 선정되는 적어도 하나의 제 2 탄화수소가 포함되고, 온도구배차는 4도씨 이상으로 제공됨으로써, 비공비혼합냉매가 사용되는 냉동장치의 사이클 효율을 상승시키고, 냉동장치의 동작 안정성을 향상킬 수 있다. The non-azeotropic mixed refrigerant includes at least two hydrocarbons, and the at least two hydrocarbons include at least one first hydrocarbon selected from a phase group having an evaporation temperature of -12 degrees or more at 1 bar; And at least one second hydrocarbon selected from the middle group having an evaporation temperature of -50°C or more and less than -12°C at 1 bar, and a temperature gradient difference of 4°C or more, so that a non-azeotropic mixed refrigerant is used. It can increase the cycle efficiency of and improve the operation stability of the refrigeration device.

상기 제 1 탄화수소의 중량비가 50%이상로 제공됨으로써, 압축기의 압축일을 최적화할 수 있다. Since the weight ratio of the first hydrocarbon is 50% or more, it is possible to optimize the compression work of the compressor.

상기 리니어 압축기에는, 왕복동 운동하여 상기 비공비혼합냉매를 압축하는 피스톤; 및 상기 피스톤을 안내하는 실린더가 포함되고, 상기 피스톤과 상기 실린더의 접촉면에는, 상기 비공비혼합냉매의 압력차에 의해서 펌핑되는 오일이 놓이는 경우에, 오일의 비정상공급을 방지할 수 있고, 피스톤의 윤활작용에 더 원활히 수행될 수 있다. In the linear compressor, a piston for compressing the non-azeotropic refrigerant by reciprocating motion; And a cylinder guiding the piston, and when oil pumped by a pressure difference of the non-azeotropic refrigerant is placed on a contact surface between the piston and the cylinder, abnormal supply of oil can be prevented, and Lubrication can be performed more smoothly.

또 다른 측면에 따른 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치에는, 비공비혼합냉매를 압축하도록 제어되는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기; 및 상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발하여 고내에 냉기를 제공하는 증발기가 포함되고, 상기 압축기는, 단속운전모드 및 연속운전모드로 선택하여 동작되고, 상기 연속운전모드에서는, 상기 고내의 온도가 목표온도의 범위 내에 있을 때에도 연속하여 동작되도록 상기 압축기가 제어될 수 있다. 이에 따르면, 비공비혼합냉매의 경우에는 큰 압력차를 얻을 수 있기 때문에, 연속운전모드에서 압축기의 동작 시에 동작되는 부품이 마찰력에 의한 외부영향이 없이 더 신뢰성있게 동작할 수 있다. In another aspect, a refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant includes: a compressor controlled to compress the non-azeotropic mixed refrigerant; A condenser for condensing the refrigerant compressed by the compressor; An expander for expanding the refrigerant condensed in the condenser; And an evaporator that evaporates the refrigerant expanded in the expander to provide cool air in the chamber, wherein the compressor is operated by selecting an intermittent operation mode and a continuous operation mode, and in the continuous operation mode, the temperature in the chamber is set to a target. The compressor can be controlled to operate continuously even when within a range of temperatures. According to this, in the case of the non-azeotropic mixed refrigerant, a large pressure difference can be obtained, so that the components operated during the operation of the compressor in the continuous operation mode can operate more reliably without external influences due to frictional force.

본 발명에 따르면, 비공비혼합냉매를 이용하는 경우에 높은 효율을 얻을 수 있는 냉동장치를 얻을 수 있다. According to the present invention, a refrigerating device capable of obtaining high efficiency can be obtained when a non-azeotropic mixed refrigerant is used.

도 1은 대향류 증발기에서 비공비혼합냉매와 공기와의 개략적인 온도 그래프.
도 2는 이소부탄과 프로판의 조성에 따른, 증발기 입구 및 출구의 온도차이와 비공비혼합냉매의 온도구배차를 보이는 그래프.
도 3은 (a)는 이소부탄을 병렬로 사용하는 경우, 및 (b)는 비공비혼합냉매를 사용하는 경우에 냉동 사이클을 보이는 그래프.
도 4는 실시예에 따른 냉장고를 보이는 도면.
도 5 및 도 6은 실시예에 따른 냉동장치에 적용되는 리니어 압축기의 단면도로서, 도 5는 피스톤이 후퇴하였을 때이고, 도 6은 피스톤이 전진하였을 때를 나타내는 도면.
도 7은 다른 실시예에 따른 오일리스 리니어 압축기의 구성을 보여주는 단면도.
도 8은 실시예에 따른 흡입 머플러의 구성을 보여주는 단면도.
도 9는 실시예에 따른 흡입 머플러에 제 1 필터가 결합되는 모습을 보여주는 도면.
도 10은 실시예에 따른 압축실 주변의 구성을 보여주는 도면.
도 11은 실시예에 따른 실린더와 프레임의 결합모습을 보여주는 분해 사시도.
도 12는 실시예에 따른 실린더와 프레임의 구성을 보여주는 분해 사시도.
도 13은 실시예에 따른 프레임의 분해 사시도.
도 14는 실시예에 따른 실린더와 피스톤의 결합모습을 보여주는 단면도.
도 15는 실시예에 따른 실린더의 구성을 보여주는 도면.
도 16은 도 14의 "A"를 확대한 단면도.
도 17은 실시예에 따른 프레임과 실린더의 결합 모습을 보여주는 단면도.
도 18은 도 17의 "B"를 확대한 도면.
도 19는 실시예에 따른 리니어 압축기의 냉매 유동모습을 보여주는 단면도.
도 20은 실시예에 따른 압축실에서 토출된 냉매의 제 1,2 유로에서의 유동모습을 보여주는 도면.
도 21은 제 3 유로에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면.
1 is a schematic temperature graph of a non-azeotropic mixed refrigerant and air in a counterflow evaporator.
2 is a graph showing the temperature difference between the inlet and the outlet of the evaporator and the temperature gradient difference of the non-azeotropic refrigerant according to the composition of isobutane and propane.
3 is a graph showing a refrigeration cycle when (a) isobutane is used in parallel, and (b) is a non-azeotropic mixed refrigerant.
4 is a view showing a refrigerator according to the embodiment.
5 and 6 are cross-sectional views of a linear compressor applied to a refrigeration apparatus according to an embodiment, and FIG. 5 is a view showing when the piston is retracted, and FIG. 6 is a view showing when the piston is advanced.
7 is a cross-sectional view showing the configuration of an oilless linear compressor according to another embodiment.
8 is a cross-sectional view showing the configuration of a suction muffler according to the embodiment.
9 is a view showing a state in which a first filter is coupled to a suction muffler according to an embodiment.
10 is a view showing the configuration around the compression chamber according to the embodiment.
11 is an exploded perspective view showing a combination of a cylinder and a frame according to an embodiment.
12 is an exploded perspective view showing the configuration of a cylinder and a frame according to the embodiment.
13 is an exploded perspective view of a frame according to the embodiment.
14 is a cross-sectional view showing a combination of a cylinder and a piston according to an embodiment.
15 is a view showing the configuration of a cylinder according to the embodiment.
Fig. 16 is an enlarged cross-sectional view of "A" in Fig. 14;
17 is a cross-sectional view showing a combination of a frame and a cylinder according to an embodiment.
Fig. 18 is an enlarged view of "B" in Fig. 17;
19 is a cross-sectional view showing a flow of a refrigerant in a linear compressor according to an embodiment.
20 is a view showing the flow of refrigerant discharged from the compression chamber in the first and second flow paths according to the embodiment.
21 is a view showing the flow of refrigerant in a third flow path.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 이하에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented below, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add, change, delete, and add components to other embodiments included within the scope of the same idea. It will be possible to propose easily, but it will be said that this is also included in the idea of the present invention.

먼저, 바람직하게 적용이 가능한 비공비혼합냉매를 제시한다. 상기 비공비혼합냉매의 선정과 관련되는 설명에서는 발명의 각 내용을 기술요소별로 구분하여 상세하게 설명한다. 먼저, 비공비혼합냉매의 종류를 선정하는 과정에 대하여 설명한다. First, a non-azeotropic mixed refrigerant that can be preferably applied is presented. In the description related to the selection of the non-azeotropic mixed refrigerant, each content of the invention is divided by technical elements and described in detail. First, a process of selecting the type of non-azeotropic mixed refrigerant will be described.

<비공비혼합냉매의 종류선정><Selection of type of non-azeotropic mixed refrigerant>

상기 비공비혼합냉매에 적합한 혼합되는 냉매들을 제안한다. 혼합되는 냉매는 탄화수소계열(HC계열)의 냉매를 대상으로 선정하였다. 상기 탄화수소계열의 냉매는, 오존층파괴지수(ODP:Ozone Depletion Potential)와 지구온난화지수(GWP:Global Wariming Potential)가 낮은 친환경적인 냉매이기 때문이다. It proposes mixed refrigerants suitable for the non-azeotropic mixed refrigerant. The refrigerant to be mixed was selected as a target of a hydrocarbon-based (HC-based) refrigerant. This is because the hydrocarbon-based refrigerant is an eco-friendly refrigerant having a low ozone depletion potential (ODP) and a global warming potential (GWP).

상기 탄화수소계열의 냉매 중에서 상기 비공비혼합냉매에 적합한 냉매를 선정하는 기준을 다음과 같이 정리할 수 있다. Criteria for selecting a refrigerant suitable for the non-azeotropic refrigerant among the hydrocarbon-based refrigerants can be summarized as follows.

첫째, 압축일의 관점에서, 응축압(Pd 또는 p1)과 증발압(Ps 또는 p2)의 차이(압력차(△P))가 작아야 압축기의 압축일이 작아져서 효율에 유리하다. 따라서, 냉매의 응축압은 낮고, 증발압은 높은 냉매를 선정하는 것이 바람직하다. 다만, 압축기 신뢰성을 감안하여 증발압은 50kPa 이상을 만족하는 선정하는 것이 바람직하다. First, from the viewpoint of the compression work, the difference (pressure difference (ΔP)) between the condensing pressure (Pd or p1) and the evaporation pressure (Ps or p2) should be small, so that the compression work of the compressor becomes small, which is advantageous for efficiency. Therefore, it is preferable to select a refrigerant having a low condensation pressure and a high evaporation pressure of the refrigerant. However, in consideration of the reliability of the compressor, it is desirable to select an evaporation pressure that satisfies 50 kPa or more.

둘째, 생산설비의 활용관점에서, 종래 설비 및 부품의 호환을 위하여, 종래에 사용하던 냉매를 사용하는 것이 바람직하다. Second, from the viewpoint of utilization of production facilities, it is preferable to use a refrigerant that has been used in the past for compatibility with conventional equipment and parts.

셋째, 냉매의 구매비용의 관점에서, 냉매를 저렴하게 획득할 수 있는 것이 바람직하다. Third, from the viewpoint of the purchase cost of the refrigerant, it is desirable that the refrigerant can be obtained inexpensively.

다섯째, 안전성의 관점에서, 냉매 누설 시에 인체장애가 없는 냉매가 바람직하다. Fifth, from the viewpoint of safety, a refrigerant that does not have any human obstacles when refrigerant leaks is preferable.

여섯째, 비가역손실의 저감하는 관점에서, 냉매와 냉기의 온도차가 줄어들도록 하는 것이 사이클의 효율을 상승시키는 측면에서 바람직하다. Sixth, from the viewpoint of reducing the irreversible loss, it is preferable to reduce the temperature difference between the refrigerant and the cold air from the viewpoint of increasing the efficiency of the cycle.

일곱째, 취급관점에서, 작업시에 냉매를 편리하게 취급하고, 냉매의 주입시에 취급자가 냉매를 편리하게 주입할 수 있는 것이 바람직하다.Seventh, from a handling point of view, it is desirable that the refrigerant can be conveniently handled during work, and that the operator can conveniently inject the refrigerant when the refrigerant is injected.

상기 각 냉매의 선정기준을 상기 비공비혼합냉매의 냉매를 선정하는 데 있어서, 다양하게 적용된다. The selection criteria for each of the refrigerants are variously applied in selecting the refrigerant of the non-azeotropic mixed refrigerant.

<탄화수소의 분류선정><Selection of classification of hydrocarbons>

미 국립표준기술연구소로부터 제시되는 후보 냉매들을 증발온도(Tv)를 기준으로 하여, 증발온도가 높은 것에서 낮은 순으로 세 개(상, 중, 하)로 분류하였다. 냉매의 밀도는 증발온도가 높은 것일수록 밀도가 높다. Candidate refrigerants proposed by the US National Institute of Standards and Technology were classified into three (high, medium, and low) in the order of evaporation temperature from high to low, based on evaporation temperature (Tv). As for the density of the refrigerant, the higher the evaporation temperature, the higher the density.

이 중에서 냉장고 환경에 맞는 -20도 ~ -30도의 증발온도를 낼 수 있는 조합을 선정하는 것이 바람직하다. 이하에서는 상기 후보 냉매들의 구분을 상세하게 설명한다. Among them, it is desirable to select a combination capable of producing an evaporation temperature of -20 degrees to -30 degrees suitable for the refrigerator environment. Hereinafter, the classification of the candidate refrigerants will be described in detail.

상기 후보 냉매는, 증발온도 -12도 및 -50도의 경계값을 기준으로 세 종류로 구분하였다. 세 종류로 구분된 상기 후보 냉매는 표 1에 제시한다. 상기 증발온도의 구분은 상기 경계값을 기준으로 크게 차이가 나는 것을 볼 수 있다.The candidate refrigerants were classified into three types based on the boundary values of evaporation temperatures of -12 degrees and -50 degrees. The candidate refrigerants classified into three types are shown in Table 1. It can be seen that the division of the evaporation temperature greatly differs based on the threshold value.

번호number 분류Classification 탄화수소명칭Hydrocarbon name 증발온도(1바)Evaporation temperature (1 bar) 증발온도(20바)Evaporation temperature (20 bar) 삼중점온도Triple point temperature 도씨Mr. Do 1One Prize isopentaneisopentane 27.527.5 154.7154.7 -159.85-159.85 22 1,2-butadiene1,2-butadiene 10.310.3 124.8124.8 -136.25-136.25 33 n-butanen-butane -0.9-0.9 114.5114.5 -138.25-138.25 44 butenebutene -6.6-6.6 105.8105.8 -185.35-185.35 55 isobutaneisobutane -12-12 100.7100.7 -159.65-159.65 66 medium propadienepropadiene -34.7-34.7 68.268.2 -136.25-136.25 77 propanepropane -42.4-42.4 57.357.3 -187.71-187.71 88 propylenepropylene -47.9-47.9 48.648.6 -185.26-185.26 99 Ha ethaneethane -88.8-88.8 -7.2-7.2 -182.80-182.80 1010 ethyleneethylene -104-104 -29.1-29.1 -169.15-169.15

상기 표 1을 참조하여, 상기 비공비혼합냉매로써 혼합될 냉매로 가능성이 있는 각 영역에서 냉매를 선정하여 조합할 수 있다. 먼저, 상기 세 분류 중에서 어느 분류를 선정할 것인가를 살펴본다. 냉매의 혼합이 세 분류로부터 모두 선정하여 세 개의 냉매가 혼합되는 한 가지 경우, 냉매의 혼합이 두 분류로부터 선정하여 두 개의 냉매가 혼합되는 세가지 경우가 있을 수 있다. Referring to Table 1, as the non-azeotropic refrigerant, a refrigerant may be selected and combined in each possible region as a refrigerant to be mixed. First, it looks at which classification is to be selected among the three classifications. In one case where the refrigerant mixture is selected from all three classes and three refrigerants are mixed, there may be three cases in which the refrigerant mixture is selected from two classes and two refrigerants are mixed.

이 중에서 세 분류로부터 적어도 하나의 냉매를 선정하여 세 개 이상의 냉매를 혼합하는 경우에는, 비공비혼합냉매에 있어서 온도의 상승 및 하강이 지나치게 커질 수 있다. 이 경우에는 냉동시스템의 설계가 어렵기 때문에 바람직하지 않다. When at least one refrigerant is selected from three types of refrigerants and three or more refrigerants are mixed, the rise and fall of the temperature in the non-azeotropic mixed refrigerant may become excessively large. In this case, the design of the refrigeration system is difficult, which is not desirable.

두 분류로부터 각각 선정되는 적어도 하나의 냉매를 선정하여 비공비혼합냉매를 얻는 것이 바람직하다. It is preferable to obtain a non-azeotropic mixed refrigerant by selecting at least one refrigerant selected from each of the two classes.

중분류와 하분류, 상분류와 중분류, 및 상분류와 하분류에서 각각 적어도 하나의 냉매를 선정할 수 있다. 이 중에서 상분류와 중분류의 냉매 중에서 적어도 하나의 냉매가 혼합되는 조성물로서 비공비혼합냉매를 제공하는 것이 바람직하다. At least one refrigerant may be selected from each of the middle and lower categories, the upper and middle categories, and the upper and lower categories. Among them, it is preferable to provide a non-azeotropic mixed refrigerant as a composition in which at least one refrigerant is mixed from among the upper and middle refrigerants.

상기 중분류와 하분류의 냉매 중에서 적어도 하나의 냉매가 혼합되는 경우에는, 냉매의 증발온도가 낮아서 지나치게 낮아서, 일반적인 냉장고에 있어서 고내온도와 냉매의 증발온도 차이도 지나치게 커진다. 이에 따라서 냉동 사이클의 효율이 나빠지고 소비전력이 증가하므로 바람직하지 않다. When at least one refrigerant from among the medium and sub-class refrigerants is mixed, the evaporation temperature of the refrigerant is low and too low, so that the difference between the inside temperature and the evaporation temperature of the refrigerant is too large in a general refrigerator. Accordingly, the efficiency of the refrigeration cycle deteriorates and power consumption increases, which is not preferable.

상기 상분류와 하분류의 냉매 중에서 적어도 하나의 냉매가 혼합되는 경우에는, 혼합되는 적어도 두 냉매 간의 증발온도의 차이가 지나치게 크다. 따라서 특수한 고압의 환경이 조성되지 않는 한 실제 사용조건에서 각 냉매는 액상 및 기상으로 구분된다. 이때문에, 상기 적어도 두 냉매를 냉매관에 함께 주입하는 것이 어렵다. When at least one of the upper and lower refrigerants is mixed, the difference in evaporation temperature between the at least two refrigerants to be mixed is too large. Therefore, each refrigerant is classified into a liquid phase and a gas phase under actual conditions of use, unless a special high-pressure environment is created. For this reason, it is difficult to inject the at least two refrigerants into the refrigerant pipe together.

<탄화수소의 분류에서 탄화수소의 선정><Selection of hydrocarbons in the classification of hydrocarbons>

상기 상분류와 상기 중분류 중에서 어느 냉매를 선정하는 지를 설명한다. It will be described which refrigerant is selected from the phase classification and the intermediate classification.

먼저, 상기 상분류 중에서 선택되는 냉매에 대하여 설명한다. 상기 상분류 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 냉매가 상기 비공비혼합냉매로 사용될 수 있다. First, a refrigerant selected from the phase classification will be described. At least one refrigerant selected from the phase classification may be used as the non-azeotropic mixed refrigerant.

상기 이소펜탄과 부타디엔은 증발온도가 비교적 높기 때문에, 냉장고 증발기의 고내 온도를 제한하고, 냉동효율이 떨어지는 문제가 있을 수 있다. Since the isopentane and butadiene have a relatively high evaporation temperature, there may be a problem in that the temperature inside the refrigerator evaporator is limited and the refrigeration efficiency is deteriorated.

상기 이소부탄과 N-부탄은 현재 사용되는 냉장고의 압축기 등의 냉동 사이클의 부품을 변경하지 않고 사용할 수 있다. 따라서, 상기 상분류에 포함되는 냉매 중에서 가장 그 사용이 기대된다. The isobutane and N-butane can be used without changing parts of a refrigeration cycle such as a compressor of a refrigerator currently used. Therefore, it is expected to be used most among the refrigerants included in the phase classification.

상기 N-부탄은 이소부탄에 비하여 압축일은 작지만, 증발압(Ps)이 낮아서 압축기의 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이소부탄에 비해서는 바람직하지 않다. The N-butane has a smaller compression work than isobutane, but has a low evaporation pressure (Ps), which may cause a problem in the reliability of the compressor. Therefore, it is not preferable compared to isobutane.

이와 같은 이유로, 상기 상분류에서는 이소부탄이 가장 바람직하게 선정될 수 있다. 물론, 이미 설명된 바와 같이, 상기 상분류에 포함되는 다른 탄화수소 중의 적어도 어느 하나의 선정이 불가능한 것은 아니다. For this reason, isobutane may be most preferably selected in the phase classification. Of course, as already explained, it is not impossible to select at least one of the other hydrocarbons included in the phase classification.

상기 중분류 중에서 선택되는 냉매에 대하여 설명한다. 상기 중분류 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 냉매가 상기 비공비혼합냉매로 사용될 수 있다. A refrigerant selected from the above sub-categories will be described. At least one refrigerant selected from the medium classification may be used as the non-azeotropic mixed refrigerant.

상기 프로파디엔은, 상기 프로판보다 상기 압력차(△P)가 작은 장점이 있어 효율이 높지만, 가격이 비싸고, 누설에 따른 인체흡입시에 호흡기 및 피부에 유해한 문제점이 있어서 바람직하지 않다. The propadiene has an advantage of having a smaller pressure difference (ΔP) than the propane and thus has high efficiency, but is not preferable because it is expensive and has a problem that is harmful to the respiratory tract and skin when inhaled by the human body due to leakage.

상기 프로필렌은 상기 프로판보다 상기 압력차가 커서 압축기의 압축일이 커지는 단점이 있어 바람직하지 않다. The propylene is not preferable because the pressure difference is larger than that of the propane, so that the compression work of the compressor is increased.

이와 같은 이유로, 상기 중분류에서는 프로판이 가장 바람직하게 선정될 수 있다. 물론, 이미 설명된 바와 같이, 상기 중분류에 포함되는 다른 탄화수소 중의 적어도 어느 하나의 선정이 불가능한 것은 아니다. For this reason, propane may be most preferably selected in the middle category. Of course, as already described, it is not impossible to select at least one of the other hydrocarbons included in the sub-class.

참고로, 이소부탄은 R600a으로도 불리고, 프로판은 R290으로도 부를 수 있다. 상기 이소부탄과 상기 프로판을 바람직하게 선정한 바가 있으나, 비공비혼합냉매의 특성을 획득하는데 있어서, 같은 분류에 속하는 다른 탄화수소도 적용될 수 있는 것은 물론이다. 이하의 설명에서 있어서 구체적인 언급이 없는 경우에도 마찬가지이다. 예를 들어, 유사한 비공비혼합냉매의 온도구배차를 얻을 수 있는 경우에는 이소부탄과 프로탄의 조성이 아닌 다른 조성을 사용할 수도 있을 것이다. For reference, isobutane may also be referred to as R600a, and propane may also be referred to as R290. Although the isobutane and the propane have been preferably selected, it goes without saying that other hydrocarbons belonging to the same classification may be applied in obtaining the properties of the non-azeotropic mixed refrigerant. The same is true even when there is no specific mention in the following description. For example, if the temperature gradient difference of a similar non-azeotropic mixed refrigerant can be obtained, a composition other than the composition of isobutane and protan may be used.

<선정된 탄화수소 냉매의 비율을 압축일의 소비전력을 감안하여 선정><Selection of the ratio of the selected hydrocarbon refrigerant in consideration of the power consumption of the compression day>

상기 비공비혼합냉매에서 혼합될 냉매는, 상분류에서는 이소부탄으로 하고, 중분류에서는 프로판으로 선정하였다. 상기 비공비혼합냉매에 혼합될 각 냉매의 비율을 아래와 같이 선정할 수 있다. The refrigerant to be mixed in the non-azeotropic mixed refrigerant was selected as isobutane in the upper category and propane in the medium category. The ratio of each refrigerant to be mixed with the non-azeotropic mixed refrigerant may be selected as follows.

상기 압력차는 냉동시스템의 주 에너지 소비원인 압축기의 소비전력을 좌우한다. 다시 말하면, 상기 압력차가 클수록 더 많은 압축일을 소비하여야 한다. 상기 압축일이 클수록 사이클의 효율이 나빠지게 된다. The pressure difference determines the power consumption of the compressor, which is the main energy consumption source of the refrigeration system. In other words, the larger the pressure difference, the more compression work must be consumed. The larger the compression day, the worse the cycle efficiency.

상기 이소부탄은 상기 프로판에 비하여 상기 압력차(△P)가 작다. 이때문에, 상기 이소부탄의 중량비를 50%이상으로 하고, 마찬가지로 상기 프로판의 중량비를 50%이하로 하여, 상기 비공비혼합냉매를 제공하는 것이 바람직하다. The isobutane has a smaller pressure difference (ΔP) than that of the propane. For this reason, it is preferable that the weight ratio of the isobutane is 50% or more and the weight ratio of propane is 50% or less to provide the non-azeotropic mixed refrigerant.

상기 비공비혼합냉매가, 이소부탄과 프로판이 5:5로 섞여있는 조성물의 경우에, 응축압은 745.3kPa이고, 증발압은 120.5kPa이고, 상기 압력차는 624.7kPa이다. In the case of a composition in which the non-azeotropic mixed refrigerant is mixed with isobutane and propane at 5:5, the condensation pressure is 745.3 kPa, the evaporation pressure is 120.5 kPa, and the pressure difference is 624.7 kPa.

상기 비공비혼합냉매가, 이소부탄이 실질적으로 전부이고 극소량의 프로판이 섞여 있는 조성물의 경우에, 응축압은 393.4kPa이고, 증발압은 53.5kPa이고, 상기 압력차는 340.0Pa이다.In the case of a composition in which the non-azeotropic mixed refrigerant contains substantially all of isobutane and a very small amount of propane, the condensation pressure is 393.4 kPa, the evaporation pressure is 53.5 kPa, and the pressure difference is 340.0 Pa.

상기 압력의 측정은, ISO의 소비전력측정조건에서 압축기가 켜여 있을 때의 평균값을 측정한 것이다. 비공비혼합냉매의 조성과 관련되는 모든 수치는 동일한 조건에서 얻어진 것이다. The measurement of the pressure is a measurement of an average value when the compressor is turned on under the power consumption measurement conditions of ISO. All values related to the composition of the non-azeotropic mixed refrigerant were obtained under the same conditions.

이상의 설명을 통하여 압축일을 줄일 수 있는 이소부탄과 프로판의 혼합비를 이용하여, 상기 비공비혼합냉매의 응축압, 증발압, 및 압력차의 범위를 알 수 있다. Through the above description, the range of the condensation pressure, the evaporation pressure, and the pressure difference of the non-azeotropic mixed refrigerant can be known by using the mixing ratio of isobutane and propane that can reduce the compression work.

<선정된 탄화수소 냉매의 비율을 증발기의 비가역손실을 감안하여 선정><Selection of the selected proportion of hydrocarbon refrigerant in consideration of the irreversible loss of the evaporator>

이미 설명된 바와 같이, 상기 비공비혼합냉매는 상변화시에 온도구배차(GTD)를 가진다. 상기 온도구배차를 이용함으로써, 증발기를 냉동실 및 냉장실 각각에 순차적으로 설치하여, 구획된 공간별로 적절한 온도분위기를 제공할 수 있다. 상기 온도구배차에 따르면, 각 증발기에서 증발되는 냉매와 공기와의 온도차이를 줄여서 열교환에 따른 비가역성을 줄일 수 있다. 상기 비가역손실이 줄어드는 것에 의해서, 냉동시스템의 손실을 줄일 수 있는 것도 물론이다. As already described, the non-azeotropic mixed refrigerant has a temperature gradient difference (GTD) upon phase change. By using the temperature gradient difference, the evaporators are sequentially installed in each of the freezing chamber and the refrigerating chamber, thereby providing an appropriate temperature atmosphere for each partitioned space. According to the temperature gradient difference, it is possible to reduce irreversibility due to heat exchange by reducing a temperature difference between the refrigerant vaporized in each evaporator and air. It goes without saying that the loss of the refrigeration system can be reduced by reducing the irreversible loss.

도 1은 대향류 증발기에서 비공비혼합냉매와 공기와의 개략적인 온도 그래프이다. 도 1에서, 수평축은 진행거리를 나타내고, 상기 공기와 상기 비공비혼합냉매는 화살표로 도시하는 바와 같이 각각 반대방향으로 진행한다. 도 1에서 수직축은 온도를 나타낸다.1 is a schematic temperature graph of a non-azeotropic mixed refrigerant and air in a counterflow evaporator. In FIG. 1, the horizontal axis represents the traveling distance, and the air and the non-azeotropic mixed refrigerant proceed in opposite directions, respectively, as indicated by arrows. In Figure 1, the vertical axis represents the temperature.

도 1을 참조하면, 상기 공기의 선도(1)와, 상기 비공비혼합냉매의 선도(2), 상기 비공비혼합냉매의 상승선도(3) 및 하강선도(4), 및 단일냉매의 선도(5)가 도시된다. Referring to FIG. 1, a diagram of the air (1), a diagram of the non-azeotropic refrigerant (2), a rising diagram (3) and a descending diagram of the non-azeotropic refrigerant (4), and a diagram of a single refrigerant ( 5) is shown.

상기 공기의 선도(1)를 참조하면, 공기는 예시로 -20 ~ -18도씨의 범위 내에서 시작하여 온도가 하강하여 증발기를 통과할 수 있다. Referring to the diagram of the air (1), the air may pass through the evaporator by starting in the range of -20 to -18 degrees Celsius for example, and decreasing the temperature.

상기 비공비혼합냉매의 선도(2)를 참조하면, 비공비혼합냉매는 예시로 -27도씨에서 시작하여 온도가 상승하여 증발기를 통과할 수 있다. 상기 비공비혼합냉매는, 상기 이소부탄과 상기 프로판의 비율에 따라서 온도구배차가 달라질 수 있다. 상기 온도구배차가 커지는 경우에는 상기 비공비혼합냉배의 선도(2)는 상기 비공비혼합냉매의 상승선도(3)를 향하여 이동할 것이다. 상기 온도구배차가 작아지는 경우에는 상기 비공비혼합냉배의 선도(2)는 상기 비공비혼합냉매의 하강선도(4)를 향하여 이동할 것이다. Referring to the diagram (2) of the non-azeotropic mixed refrigerant, for example, the non-azeotropic mixed refrigerant may start at -27°C and increase in temperature to pass through the evaporator. The non-azeotropic mixed refrigerant may have a temperature gradient difference depending on the ratio of the isobutane and the propane. When the temperature gradient difference increases, the diagram (2) of the non-azeotropic mixed refrigerant will move toward the rising line (3) of the non-azeotropic mixed refrigerant. When the temperature gradient difference becomes small, the diagram (2) of the non-azeotropic mixed refrigerant will move toward the descending diagram (4) of the non-azeotropic mixed refrigerant.

참조로, 단일냉매의 경우에 상변화가 없기 때문에, 상기 단일냉매의 선도(5)는 온도변화가 없는 것을 참조할 수 있다. For reference, since there is no phase change in the case of a single refrigerant, the diagram 5 of the single refrigerant may refer to that there is no temperature change.

열교환이 발생할 때의 비가역손실은, 열교환하는 두 계면에 온도차가 있는 것으로 인하여 회피할 수 없는 현상이다. 예를 들어, 열교환하는 두 물체의 계면에 온도차가 없다면 비가역손실은 없지만, 이 때에는 열교환이 발생하지 않는다. The irreversible loss when heat exchange occurs is a phenomenon that cannot be avoided due to the temperature difference between the two interfaces for heat exchange. For example, there is no irreversible loss if there is no temperature difference at the interface between the two objects to be heat-exchanged, but heat exchange does not occur at this time.

다만, 열교환에 따른 비가역손실을 줄이는 다양한 방안이 있고, 그 대표적인 방안이 대향류로 열교환기를 구성하는 것이다. 상기 대향류 열교환기는 이동하는 유체 간의 온도차가 가급적 줄어들도록 함으로써, 비가역손실을 줄일 수 있다. However, there are various ways to reduce irreversible loss due to heat exchange, and a representative solution is to configure a heat exchanger with counter flow. The counterflow heat exchanger may reduce irreversible losses by reducing the temperature difference between moving fluids as much as possible.

상기 비공비혼합냉매를 적용하는 증발기의 경우에도 도 1에 제시하는 바와 같이 대향류로 열교환기를 구성할 수 있다. 상기 온도구배차에 의해서 상기 비공비혼합냉매가 증발 중에 온도가 상승함에 따라서, 공기와 비공비혼합냉매의 온도차가 줄어들도록 할 수 있다. 상기 비공비혼합냉매의 온도구배차와 상기 공기의 온도차가 줄어들면, 비가역손실이 줄어들고, 냉동 사이클의 효율을 상승시킬 수 있다. Even in the case of an evaporator to which the non-azeotropic mixed refrigerant is applied, a heat exchanger may be configured with a counter flow as shown in FIG. 1. As the temperature of the non-azeotropic mixed refrigerant increases during evaporation due to the temperature gradient difference, the temperature difference between the air and the non-azeotropic mixed refrigerant may be reduced. When the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant and the temperature difference between the air are reduced, irreversible loss may be reduced and the efficiency of a refrigeration cycle may be increased.

상기 비공비혼합냉매의 상기 온도구배차는 냉매의 제한으로 인하여 무한히 크게 할 수 없다. 또한, 상기 비공비혼합냉매의 상기 온도구배차를 변화시키면, 냉기의 온도구배차가 변화하고, 이에 따라가 증발기의 크기가 변화하고, 나아가서 냉동사이클의 전체 효율에도 영향을 미친다. 예를 들어, 상기 온도구배차를 크게하면, 냉매의 입구온도가 저하되거나 출구온도가 과열되어 냉동사이클의 효율이 감소한다. The temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant cannot be infinitely increased due to the limitation of the refrigerant. In addition, when the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant is changed, the temperature gradient difference of the cold air changes, thereby changing the size of the evaporator, and further affecting the overall efficiency of the refrigeration cycle. For example, if the temperature gradient difference is increased, the inlet temperature of the refrigerant is lowered or the outlet temperature is overheated, thereby reducing the efficiency of the refrigeration cycle.

한편, 상기 비공비혼합냉매의 온도구배차와 상기 공기의 온도차는, 열교환기가 무한히 크다면 영으로 수렴할 수 있다. 그러나, 열교환기의 양산성과 경제적인 면을 고려하여, 일반 냉장고의 경우에 상기 비공비혼합냉매의 온도구배차와 상기 공기의 온도차는 3 - 4도씨 정도이다. On the other hand, the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant and the temperature difference between the air may converge to zero if the heat exchanger is infinitely large. However, in consideration of the mass production and economical aspects of the heat exchanger, in the case of a general refrigerator, the temperature difference between the temperature gradient of the non-azeotropic refrigerant and the air is about 3-4 degrees Celsius.

도 2는 상기 이소부탄과 상기 프로판의 조성에 따른, 증발기 입구 및 출구의 온도차이와 상기 비공비혼합냉매의 상기 온도구배차를 보이는 그래프이다. 수평축은 이소부탄의 함량을 나타내고, 수직축은 온도차이를 나타낸다. 2 is a graph showing the temperature difference between the inlet and the outlet of the evaporator and the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant according to the composition of the isobutane and the propane. The horizontal axis represents the content of isobutane, and the vertical axis represents the temperature difference.

도 2를 참조하면, 상기 이소부탄과 상기 프로판이 각각 100% 포함되는 경우에는 단일 냉매로서 증발을 거치는 중에 온도변화가 없다. Referring to FIG. 2, when 100% of the isobutane and the propane are each contained, there is no temperature change during evaporation as a single refrigerant.

상기 이소부탄과 상기 프로판이 혼합되는 경우에는, 상기 비공비혼합냉매의 온도구배차 및 증발기 입출구의 온도차이가 있다. 상기 증발기 입출구의 온도차이(11)는 상기 비공비혼합냉매의 상기 온도구배차(12)에 비하여 작다. 이는 냉매와 공기와의 열전달의 불완전성에 기인할 수 있다. When the isobutane and the propane are mixed, there is a difference in temperature gradient of the non-azeotropic mixed refrigerant and a difference in temperature between the inlet and outlet of the evaporator. The temperature difference 11 between the inlet and outlet of the evaporator is smaller than the temperature gradient difference 12 of the non-azeotropic mixed refrigerant. This may be due to incomplete heat transfer between the refrigerant and air.

상기 비공비혼합냉매의 상기 온도구배차가 증발기 입출구의 온도차이에 비하여 큰 것이, 상기 비공비혼합냉매의 특성을 잘 활용할 수 있고, 열교환에서의 비가격성을 줄이고, 냉동사이클의 효율이 상승하는 관점에서 바람직하다. 마찬가지로, 상기 비공비혼합냉매의 상기 온도구배차는 증발기를 통과하는 공기의 온도차보다는 큰 것이 바람직하다. The temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant is larger than the temperature difference at the inlet and outlet of the evaporator, from the viewpoint of making good use of the characteristics of the non-azeotropic mixed refrigerant, reducing the cost of heat exchange, and increasing the efficiency of the refrigeration cycle. desirable. Likewise, the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant is preferably larger than the temperature difference of air passing through the evaporator.

일반적인 냉장고에서 상기 증발기의 입출구를 통과하는 공기의 온도차는 4 - 10도씨에 이를 수 있고, 대개의 경우에는 4도씨에 가깝다. 이때문에, 상기 비공비혼합냉매의 온도구배차는 4도씨보다 높게 유지할 수 있다. 더 바람직하게는, 증발기의 입출구 온도차보다는 최소한도로 높은 적어도 4.1도씨 이상을 유지하는 것이 바람직하다. 상기 비공비혼합냉매의 온도구배차가 4.1도씨보다 작으면, 냉동사이클의 열효율이 저하하기 때문에 바람직하지 않다. In a typical refrigerator, the temperature difference of the air passing through the inlet and outlet of the evaporator may reach 4 to 10 degrees Celsius, and in most cases it is close to 4 degrees Celsius. For this reason, the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant can be maintained higher than 4 degrees Celsius. More preferably, it is desirable to maintain at least 4.1 degrees Celsius, which is at least as high as the difference in temperature at the inlet and outlet of the evaporator. If the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant is less than 4.1 degrees Celsius, it is not preferable because the thermal efficiency of the refrigeration cycle decreases.

이와 반대로, 상기 비공비혼합냉매의 온도구배차가 4.1도씨보다 크면, 냉매의 출구측에서 공기와 냉매의 온도차이가 작아지고, 비가역성이 작아지고, 냉동사이클의 열효율이 상승하기 때문에 바람직하다. 여기서 냉내의 출구측에서 공기와 냉매의 온도차이가 작아진다는 것은, 도 1에서 상기 비공비혼합냉배의 선도(2)가 상기 비공비혼합냉매의 상승선도(3)를 향하여 이동하는 것을 의미할 수 있다. On the contrary, if the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant is greater than 4.1 degrees Celsius, the temperature difference between the air and the refrigerant at the outlet side of the refrigerant decreases, the irreversibility decreases, and the thermal efficiency of the refrigeration cycle increases. Here, the fact that the temperature difference between the air and the refrigerant at the outlet side of the coolant becomes small means that the diagram (2) of the non-azeotropic mixed refrigerant in FIG. 1 moves toward the rising line (3) of the non-azeotropic mixed refrigerant. I can.

상기 비공비혼합냉매의 온도구배차가 4.1도씨인 곳을 도 2에서 찾으면, 상기 이소부탄이 90%이고, 온도구배차가 4.1도씨 이상인 곳은 이소부탄이 90%이하인 것을 알 수 있다. 한편, 압축기의 압축일을 최소화하기 위하여 상기 이소부탄은 50%이상인 것이 바람직한 것을 살펴본 바와 같다. When a place where the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant is 4.1 degrees Celsius is found in FIG. 2, it can be seen that the isobutane is 90%, and the isobutane content is 90% or less if the temperature gradient difference is 4.1 degrees Celsius or more. Meanwhile, in order to minimize the compression work of the compressor, the isobutane is preferably 50% or more.

그 결과, 상기 이소부탄과 상기 프로판으로 제공되는 비공비혼합냉매의 중량비는 수학식 1과 같이 제안할 수 있다.As a result, the weight ratio of the isobutane and the non-azeotropic mixed refrigerant provided as the propane can be proposed as shown in Equation 1.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, 프로판은 상기 비공비혼합냉매의 나머지 중량비이다. Here, propane is the remaining weight ratio of the non-azeotropic mixed refrigerant.

상기 비공비혼합냉매의 온도구배차가 클 수록 비가역손실의 저감에는 바람직하다. 그러나, 상기 온도구배차가 지나치게 커지면, 냉매와 공기와의 충분한 열교환 경로를 확보하기 위하여, 상기 증발기의 크기가 지나치게 커지게 된다. 일반 가정용 냉장고에 적용되는 증발기는 200W의 용량이하로 설계되어야 냉장고 고내 공간을 확보할 수 있다. 이때문에 상기 비공비혼합냉매의 온도구배차는 7.2도씨 이하로 제한하는 것이 바람직하다. As the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant increases, it is preferable to reduce irreversible loss. However, when the temperature gradient difference becomes too large, the size of the evaporator becomes too large in order to secure a sufficient heat exchange path between the refrigerant and air. The evaporator applied to the general household refrigerator must be designed with a capacity of 200W or less to secure the space inside the refrigerator. For this reason, it is preferable to limit the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant to 7.2 degrees Celsius or less.

이 뿐만 아니라, 상기 비공비혼합냉매의 온도구배차가 지나치게 커지면, 상기 비공비혼합냉매를 기준으로 할 때, 증발기 입구의 온도가 너무 낮거나 증발기 출구가 너무 빨리 과열될 수 있다. 이 때에는 증발기의 가용영역이 줄어들어 열교환 효율이 떨어질 수 있다. In addition, if the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant is too large, the temperature at the inlet of the evaporator may be too low or the evaporator outlet may be overheated too quickly based on the non-azeotropic mixed refrigerant. In this case, the usable area of the evaporator may be reduced and the heat exchange efficiency may decrease.

상세하게 설명하면, 증발기에서 상기 비공비혼합냉매의 출구에서는, 비공비혼합냉매의 온도가, 증발기로 유입되는 공기의 온도에 비하여 높아야 한다. 그렇지 않은 경우에는 냉매와 공기의 온도의 역전으로 인하여 열교환기의 효율이 떨어진다. 이 조건을 만족시키지 못하는 경우에는 냉동 시스템의 효율을 떨어뜨릴 수 있는 것이다. In detail, at the outlet of the non-azeotropic mixed refrigerant from the evaporator, the temperature of the non-azeotropic mixed refrigerant must be higher than the temperature of the air introduced into the evaporator. Otherwise, the efficiency of the heat exchanger decreases due to reversal of the temperature of the refrigerant and air. If this condition is not satisfied, the efficiency of the refrigeration system may be lowered.

상기 비공비혼합냉매의 온도구배차가 7.2도씨인 곳을 도 2에서 찾으면, 상기 이소부탄이 75%이고, 온도구배차가 7,2도씨 이하인 곳은 이소부탄이 75%이상인 것을 알 수 있다. When the temperature gradient difference of the non-azeotropic mixed refrigerant is found in FIG. 2, it can be seen that the isobutane is 75%, and the isobutane is 75% or more when the temperature gradient is less than 7,2 degrees Celsius.

그 결과, 이 조건과 상기 수학식 1의 조건을 함께 고찰하면, 그 결과, 상기 이소부탄과 상기 프로판으로 제공되는 비공비혼합냉매의 더 바람직한 중량비는 수학식 2와 같이 제안할 수 있다.As a result, when this condition and the condition of Equation 1 are considered together, as a result, a more preferable weight ratio of the isobutane and the non-azeotropic mixed refrigerant provided as the propane can be proposed as shown in Equation 2.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, 프로판은 상기 비공비혼합냉매의 나머지 중량비이다. Here, propane is the remaining weight ratio of the non-azeotropic mixed refrigerant.

<선정된 탄화수소 냉매의 비율을 생산설비 및 부품의 호환관점을 감안하여 선정><Selection of the selected proportion of hydrocarbon refrigerant in consideration of compatibility of production facilities and parts>

일반 냉장고의 상기 증발기의 입출구의 온도차이는 3 - 5도씨로 설정되어 있다. 이는 냉장고의 부품, 기계실의 내부용적, 각 부품의 열용량, 및 팬의 크기 등 다양한 요인에 기인한다. 상기 증발기 입출구의 온도, 즉 3 - 5도씨를 제공할 수 있는 상기 비공비혼합냉매의 조성비를 도 2에서 찾으면, 상기 이소부탄이 76%에서 87%의 사이에 있는 것을 알 수 있다.The temperature difference between the inlet and outlet of the evaporator of a general refrigerator is set to 3-5 degrees Celsius. This is due to various factors such as parts of the refrigerator, the internal volume of the machine room, the heat capacity of each part, and the size of the fan. When the composition ratio of the non-azeotropic mixed refrigerant capable of providing the temperature of the evaporator inlet and outlet, that is, 3-5 degrees Celsius, is found in FIG. 2, it can be seen that the isobutane is between 76% and 87%.

상기되는 논의의 결과, 상술되는 모든 조건을 만족하는 상기 비공비혼합냉매의 수학식 3으로 주어질 수 있다. As a result of the above discussion, it may be given by Equation 3 of the non-azeotropic mixed refrigerant that satisfies all the above-described conditions.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, 프로판은 상기 비공비혼합냉매의 나머지 중량비이다. Here, propane is the remaining weight ratio of the non-azeotropic mixed refrigerant.

<최종적용되는 탄화수소 냉매의 비율><Ratio of hydrocarbon refrigerant finally applied>

이상의 다양한 기준을 배경으로 하여 선정할 수 있는 가장 바람직한 이소부탄이 적용범위는 상기 수학식 3의 가운데 범위인 81 ~ 82%로 결정할 수 있다. 물론, 상기 비공비혼합냉매에서 그 외에는 프로판이 차지할 수 있다. The most preferable application range of isobutane that can be selected based on the above various criteria may be determined as 81 to 82%, which is the middle range of Equation 3 above. Of course, propane may occupy other than that in the non-azeotropic mixed refrigerant.

상기 이소부탄만을 이용하는 경우와, 상기 이소부탄을 85% 상기 프로판을 15% 적용하는 비공비혼합냉매를 이용하는 경우를 비교하였다. 두 경우 모두 병렬로 증발기를 구성하여 냉동 시스템을 싸이클을 구성하였다. The case of using only the isobutane and the case of using a non-azeotropic mixed refrigerant using 85% of the isobutane and 15% of the propane were compared. In both cases, the evaporator was configured in parallel to form a refrigeration system cycle.

실험의 조건은 증발기입구온도는 각각 -29도씨와 -15도씨이고, 압축기 흡입온도는 25도씨이다. 냉매의 차이로 인하여, 상기 이소부탄만을 이용하는 경우에 응축기의 온도는 31도씨이고, 비공비혼합냉매를 사용하는 경우에는 29도씨이다. The conditions of the experiment are the evaporator inlet temperature -29 degrees Celsius and -15 degrees Celsius, respectively, and the compressor suction temperature is 25 degrees Celsius. Due to the difference in the refrigerant, the temperature of the condenser is 31°C when only isobutane is used, and 29°C when a non-azeotropic mixed refrigerant is used.

도 3은 각 경우에 냉동 사이클을 비교하는 표로서, (a)는 이소부탄만을 병렬로 사용하는 경우이고, (b)는 비공비혼합냉매를 사용하는 경우를 나타낸다. 3 is a table comparing refrigeration cycles in each case, where (a) is a case where only isobutane is used in parallel, and (b) is a case where a non-azeotropic mixed refrigerant is used.

도 3에 따른 실험에서는 비공비혼합냉매를 사용하는 경우에 대략 4.5%의 성능계수의 향상이 있는 것을 볼 수 있었다. In the experiment according to FIG. 3, it was found that there is an improvement in the coefficient of performance of approximately 4.5% when the non-azeotropic mixed refrigerant is used.

도 4는 실시예에 따른 냉동장치를 보이는 도면이다. 4 is a view showing a refrigeration apparatus according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 실시예에 따른 냉동장치는, 기계실(631), 냉동실(632), 및 냉장실(633)을 포함할 수 있다. 상기 냉동장치는, 이미 설명된 바가 있는 비공비혼합냉매를 운용하는 냉동 사이클을 이룬다. 상기 냉동 사이클에는, 냉매를 압축하는 압축기(621), 압축된 냉매를 팽창시키는 팽창기(622), 팽창된 냉매를 응축시키는 응축기(623), 및 응축된 냉매를 증발시키는 증발기(624)(625)가 포함될 수 있다. Referring to FIG. 4, the refrigerating apparatus according to the embodiment may include a machine room 631, a freezing room 632, and a refrigerating room 633. The refrigeration device constitutes a refrigeration cycle for operating a non-azeotropic mixed refrigerant, which has already been described. In the refrigeration cycle, a compressor 621 for compressing a refrigerant, an expander 622 for expanding the compressed refrigerant, a condenser 623 for condensing the expanded refrigerant, and an evaporator 624 and 625 for evaporating the condensed refrigerant. May be included.

상기 압축기(621), 팽창기(622), 및 응축기(623)는 기계실(631)에 제공될 수 있다. 상기 제 1 증발기(624)는 냉동실(632)에 제공될 수 있다. 상기 제 2 증발기(625)는 냉장실(633)에 제공될 수 있다. 상기 냉동실 및 상기 냉장실을 함께 고내공간이라고 이름할 수도 있다. The compressor 621, the expander 622, and the condenser 623 may be provided in the machine room 631. The first evaporator 624 may be provided in the freezing chamber 632. The second evaporator 625 may be provided in the refrigerating chamber 633. The freezing chamber and the refrigerating chamber may also be referred to as an interior space.

상기 비공비혼합냉매는 제 2 증발기(625)보다 제 1 증발기(624)에서 더 저온이다. 상기 제 1 증발기(624)가 상기 냉동실에 놓임으로써, 냉장장치의 구획되는 공간에 더욱 적합하게 냉동시스템을 운용할 수 있다. 이로서, 증발기의 증발동작에서 비가역손실을 더욱 줄일 수 있다.The non-azeotropic mixed refrigerant is at a lower temperature in the first evaporator 624 than in the second evaporator 625. Since the first evaporator 624 is placed in the freezing chamber, it is possible to operate the refrigeration system more suitably to the partitioned space of the refrigerating device. As a result, irreversible losses in the evaporation operation of the evaporator can be further reduced.

이하에서는 상기 냉동장치에 제공되는 압축기(621)로 적용될 수 있는 리니어 압축기를 설명한다. Hereinafter, a linear compressor that can be applied to the compressor 621 provided in the refrigerating device will be described.

도 5 및 도 6은 실시예에 따른 냉동장치에 적용되는 리니어 압축기의 단면도로서, 도 5는 피스톤이 후퇴하였을 때이고, 도 6은 피스톤이 전진하였을 때를 나타낸다. 5 and 6 are cross-sectional views of a linear compressor applied to a refrigeration apparatus according to an embodiment, and FIG. 5 is a time when the piston is retracted, and FIG. 6 is a time when the piston is advanced.

실시예에 따른 리니어 압축기는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 쉘(50)의 내측에 리니어 압축부(60)가 완충 가능하게 설치된다. In the linear compressor according to the embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the linear compression unit 60 is installed to be buffered inside the shell 50.

상기 쉘(50)은 상부가 개방된 하부 쉘(51)과, 상기 하부 쉘(51)의 상측을 덮도록 장착되는 상부 쉘(52)로 이루어진다. 상기 하부 쉘(51)과 상부 쉘(52)의 사이에 밀폐 공간이 형성되고, 상기 하부 쉘(51)의 내측 하부에 오일(O)이 담겨진다.The shell 50 includes a lower shell 51 with an open top and an upper shell 52 mounted to cover the upper side of the lower shell 51. An enclosed space is formed between the lower shell 51 and the upper shell 52, and oil O is contained in the lower inner side of the lower shell 51.

상기 오일은 피스톤이 실린더의 계면에서 윤활작용을 수행할 수 있도록 한다. 상기 윤활작용이 원활하지 않은 경우에는 리니어 압축기의 신뢰성에 큰 문제를 야기할 수 있다.The oil allows the piston to lubricate at the interface of the cylinder. If the lubrication is not smooth, it may cause a big problem in the reliability of the linear compressor.

상기 쉘(50)에는 유체가 흡입되는 흡입 파이프(53)가 관통되게 배치되고, 상기 리니어 압축부(22)에서 압축된 유체가 토출되는 토출 파이프(54)가 관통되게 배치된다. In the shell 50, a suction pipe 53 through which fluid is sucked is disposed, and a discharge pipe 54 through which the fluid compressed by the linear compression unit 22 is discharged is disposed through.

상기 리니어 압축부(60)는 상기 하부 쉘(51)에 설치된 댐퍼(55)에 장착되어 진동 가능하게 지지된다. The linear compression unit 60 is mounted on a damper 55 installed on the lower shell 51 and supported so as to be able to vibrate.

상기 리니어 압축부(60)는, 실린더(62)가 설치된 실린더 블록(66)과, 유체 흡입 파이프(72)가 구비된 백 커버(74)와, 상기 실린더(62)로 직선 왕복 가능하게 배치되고 상기 실린더(62)의 내측으로 유체가 흡입되도록 유체 흡입 유로(78) 및 흡입포트(79)가 형성된 피스톤(80)과, 상기 유체 흡입 유로(78)를 개폐하도록 상기 피스톤(80)에 설치된 흡입 밸브(82)와, 상기 피스톤(80)을 직선 왕복시키는 리니어 모터(84)와, 상기 피스톤(80)과의 사이에 압축실(C)을 형성하고, 상기 압축실(C) 내부의 유체가 소정 압력 이상으로 압축되면, 압축된 유체를 상기 루프 파이프(54)로 토출시키는 토출 밸브 어셈블리(92)를 포함할 수 있다.The linear compression unit 60 is arranged to be linearly reciprocated to the cylinder block 66 in which the cylinder 62 is installed, the back cover 74 provided with the fluid suction pipe 72, and the cylinder 62 A piston 80 having a fluid suction flow path 78 and a suction port 79 formed so that fluid is sucked into the cylinder 62, and a suction installed on the piston 80 to open and close the fluid suction flow path 78 A compression chamber (C) is formed between the valve 82 and the linear motor 84 for linearly reciprocating the piston 80 and the piston 80, and the fluid inside the compression chamber C is When compressed to a predetermined pressure or higher, a discharge valve assembly 92 for discharging the compressed fluid to the loop pipe 54 may be included.

상기 실린더(62)는 상기 실린더 블록(66)의 중앙에 설치된다.The cylinder 62 is installed in the center of the cylinder block 66.

상기 백 커버(74)는 후술하는 스테이터 커버(152)에 체결볼트 등의 체결수단으로 장착된다.The back cover 74 is mounted on the stator cover 152 to be described later with fastening means such as fastening bolts.

상기 피스톤(80)의 후단에는 상기 리니어 모터(84)와 체결볼트 등의 체결수단으로 연결되어 상기 리니어 모터(84)의 구동력을 전달받는 플랜지부(81)가 형성된다.A flange portion 81 is formed at a rear end of the piston 80 to receive the driving force of the linear motor 84 by being connected to the linear motor 84 by a fastening means such as a fastening bolt.

상기 흡입 밸브(82)는 상기 피스톤(80)의 선단면에 체결볼트로 체결된 탄성 부재로서, 상기 압축실(C) 및 흡입 포트(79)의 압력 차에 의해 상기 흡입 포트(79)를 개폐한다.The suction valve 82 is an elastic member fastened to the front end surface of the piston 80 with a fastening bolt, and opens and closes the suction port 79 by a pressure difference between the compression chamber C and the suction port 79 do.

상기 리니어 모터(84)는, 상기 실린더 블록(64)에 설치된 아우터 코어(85)와, 상기 아우터 코어(85)에 설치된 보빈(86)과, 상기 보빈(86)에 권선된 코일(87)과, 상기 아우터 코어(85)와 일정 공극을 갖도록 상기 실린더 블록(64)에 설치된 이너코어(88)와, 상기 코일(87)에 의해 형성된 전자기력에 의해 직선 왕복되도록 상기 아우터 코어(85)와 이너 코어(88)의 사이에 위치된 마그네트(89)와, 상기 마그네트(105)가 장착되고 상기 피스톤(80)의 플랜지(81)에 결합되어 상기 피스톤(80)에 직선 운동력을 전달하는 마그네트 프레임(90)을 포함하여 구성된다.The linear motor 84 includes an outer core 85 installed on the cylinder block 64, a bobbin 86 installed on the outer core 85, a coil 87 wound around the bobbin 86, and , The outer core 85 and the inner core 88 installed in the cylinder block 64 to have a predetermined air gap, and the outer core 85 and the inner core to be linearly reciprocated by the electromagnetic force formed by the coil 87 A magnet 89 positioned between 88 and a magnet frame 90 to which the magnet 105 is mounted and coupled to the flange 81 of the piston 80 to transmit a linear motion force to the piston 80 ).

상기 토출 밸브 어셈블리(92)는 상기 실린더(62)의 선단을 개폐하기 위한 토출 밸브(93)와, 상기 토출 밸브(93)가 토출 스프링(94)으로 탄지되고 유체 토출홀(95)이 형성된 내측 토출 커버(96)와, 상기 내측 토출 커버(96)와의 사이에 유로가 형성된 외측 토출 커버(97)와, 상기 외측 토출 커버(97)에 장착되고 상기 루프 파이프(54)가 연결되는 연결 파이프(98)를 포함하여 구성된다.The discharge valve assembly 92 includes a discharge valve 93 for opening and closing the front end of the cylinder 62, and an inner side in which the discharge valve 93 is energized by a discharge spring 94 and a fluid discharge hole 95 is formed. A discharge cover 96, an outer discharge cover 97 having a flow path formed between the inner discharge cover 96, and a connection pipe mounted on the outer discharge cover 97 and connected to the roof pipe 54 ( 98).

상기 리니어 압축부(60)는 상기 쉘(50)에 담겨진 오일이 상기 실린더(62)와 피스톤(80)의 사이로 유입될 수 있도록 오일 흡입 유로(100)가 구비된다. 상기 실린더(62)와 피스톤(80) 사이의 오일(O)이 상기 리니어 압축부(60) 외측으로 배출될 수 있도록 오일 배출 유로(10)가 구비된다. 상기 피스톤(80)의 후퇴시 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(62)와 피스톤(80)의 사이에 저압을 형성하고, 상기 피스톤(80)의 전진시 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(62)와 피스톤(80)의 사이에 고압을 형성하는 펌핑수단(20)이 구비된다.The linear compression unit 60 is provided with an oil suction flow path 100 so that the oil contained in the shell 50 can be introduced between the cylinder 62 and the piston 80. An oil discharge passage 10 is provided so that the oil O between the cylinder 62 and the piston 80 can be discharged to the outside of the linear compression unit 60. As shown in FIG. 5 when the piston 80 is retracted, a low pressure is formed between the cylinder 62 and the piston 80, and when the piston 80 moves forward, as shown in FIG. 6, A pumping means 20 for forming a high pressure is provided between the cylinder 62 and the piston 80.

상기 펌핑수단(20)은 설명된 바와 같이, 실린더와 피스톤 사이에 형성되는 저압 및 고압의 압차에 의해서 동작한다. 상기 비공비혼합냉매를 사용하는 경우에는 상기 실린더와 상기 피스톤의 사이에 형성되는 저압과 고압의 압력차가 크다. 따라서, 동등한 냉력으로 제공되는 단일냉매의 냉동장치에 비하여 더 많은 오일을 더 큰 힘으로 펌핑할 수 있다. As described above, the pumping means 20 operates by a pressure difference between a low pressure and a high pressure formed between the cylinder and the piston. When the non-azeotropic mixed refrigerant is used, a pressure difference between the low pressure and the high pressure formed between the cylinder and the piston is large. Therefore, it is possible to pump more oil with a greater force compared to a refrigeration apparatus of a single refrigerant provided with equivalent cooling power.

상기 비공비혼합냉매와 상기 펌핑수단(20)의 설명은 리니어 압축기의 동작과 함께 추후에 더 상세하게 설명한다. The description of the non-azeotropic mixed refrigerant and the pumping means 20 will be described in more detail later along with the operation of the linear compressor.

상기 오일 흡입 유로(10)는, 상기 쉘(50)에 담겨진 오일(O)에 잠기고 상기 실린더 블록(64)에 장착된 오일 파이프(11)와, 상기 오일 파이프(11)와 연통되고 상기 실린더 블록(64)과의 사이에 오일 통로(12)가 형성된 오일 커버(13)와, 상기 오일 통로(12)로 흡입된 오일이 상기 실린더 블록(64)을 통과하도록 상기 실린더 블록(64)에 형성된 실린더 블록 흡입 유로(14)와, 상기 실린더 블록 흡입 유로(14)로 흡입된 오일이 상기 펌핑수단(30)의 내측으로 흡입되도록 상기 실린더(62)에 형성된 실린더 흡입 유로(15)를 포함하여 구성된다.The oil suction passage 10 is immersed in the oil O contained in the shell 50 and communicates with the oil pipe 11 and the oil pipe 11 mounted on the cylinder block 64 and the cylinder block An oil cover 13 having an oil passage 12 formed therebetween 64 and a cylinder formed in the cylinder block 64 so that the oil sucked through the oil passage 12 passes through the cylinder block 64 And a block suction passage 14 and a cylinder suction passage 15 formed in the cylinder 62 so that the oil sucked through the cylinder block suction passage 14 is sucked into the pumping means 30. .

상기 오일 배출 유로(20)는 상기 펌핑수단(30) 내측의 오일(O)이 배출되도록 상기 실린더(62)에 형성된 실린더 배출 유로(21)와; 상기 실린더 배출 유로(21)로 배출된 오일이 상기 실린더 블록(22)을 통과하여 배출되도록 상기 실린더 블록(64)에 형성된 실린더 블록 배출 유로(22)를 포함하여 구성된다.The oil discharge passage 20 includes a cylinder discharge passage 21 formed in the cylinder 62 so that the oil O inside the pumping means 30 is discharged; It is configured to include a cylinder block discharge passage 22 formed in the cylinder block 64 so that the oil discharged to the cylinder discharge passage 21 passes through the cylinder block 22 and is discharged.

상기 펌핑 수단(30)은 상기 실린더(62)의 내주면에 형성된 실린더 단차부(31)와; 상기 피스톤(80)의 후퇴시 상기 실린더 단차부(31)와의 사이에 저압을 형성하고 상기 피스톤(80)의 전진시 상기 실린더 단차부(31)와의 사이에 고압을 형성하도록 상기 피스톤(80)의 외주면에 형성된 피스톤 단차부(32)를 포함하여 구성된다.The pumping means (30) includes a cylinder step (31) formed on the inner circumferential surface of the cylinder (62); When the piston 80 is retracted, a low pressure is formed between the cylinder step portion 31 and a high pressure is formed between the cylinder step portion 31 when the piston 80 advances. It is configured to include a piston step 32 formed on the outer circumferential surface.

상기 실린더 단차부(31)와 피스톤 단차부(32)는 경사부가 대향되게 형성된다.상기 실린더(62)는 경사부 전방의 내경(D1)이 상기 피스톤(80)의 경사부 후방의 외경(D2) 보다 작게 형성된다.The cylinder stepped portion 31 and the piston stepped portion 32 are formed to have an inclined portion facing each other. The cylinder 62 has an inner diameter (D1) of the front of the inclined portion and an outer diameter (D2) of the rear of the inclined portion of the piston (80). ) Is formed smaller than.

상기 실린더 단차부(31)와 피스톤 단차부(32)는 상기 피스톤(80)의 후퇴시 원통형 공간을 형성한다.The cylinder step portion 31 and the piston step portion 32 form a cylindrical space when the piston 80 is retracted.

상기 리니어 압축부(60)는 상기 피스톤(80)의 후퇴시 상기 펌핑수단(30)에 형성된 저압에 의해 상기 오일 흡입 유로(122) 일측을 개방하고, 상기 저압의 해제시 상기 오일 흡입 유로(122) 일측을 밀폐하는 오일 흡입 밸브(40)를 더 포함하여 구성된다.The linear compression unit 60 opens one side of the oil suction passage 122 by a low pressure formed in the pumping means 30 when the piston 80 is retracted, and when the low pressure is released, the oil suction passage 122 ) It is configured to further include an oil intake valve 40 to seal one side.

상기 오일 흡입 밸브(40)는 상기 실린더 블록(66)에 체결볼트 등의 체결수단으로 고정된 탄성부재로 이루어지고, 일부가 휘면서 상기 오일 흡입 유로(10) 특히, 상기 오일 통로(12)의 입구를 개방한다.The oil suction valve 40 is made of an elastic member fixed to the cylinder block 66 by a fastening means such as a fastening bolt, and a part of the oil suction flow path 10, in particular, of the oil path 12 is bent. Open the entrance.

상기 리니어 압축기(60)는 상기 피스톤(80)의 전진시 상기 펌핑수단(30)에 형성된 고압에 의해 상기 오일 배출 유로(20) 일측을 개방하고, 상기 고압의 해제시 상기 오일 배출 유로(20) 일측을 밀폐하는 오일 토출 밸브(150)를 더 포함하여 구성된다.The linear compressor 60 opens one side of the oil discharge passage 20 by the high pressure formed in the pumping means 30 when the piston 80 advances, and when the high pressure is released, the oil discharge passage 20 It is configured to further include an oil discharge valve 150 to seal one side.

상기 오일 토출 밸브(150)는 상기 실린더 블록(66)에 체결볼트 등의 체결수단으로 고정된 탄성부재로 이루어지고, 일부가 휘면서 상기 오일 토출 유로(20) 특히, 상기 실린더 블록 배출 유로(22)의 출구를 개방한다.The oil discharge valve 150 is made of an elastic member fixed to the cylinder block 66 by a fastening means such as a fastening bolt, and the oil discharge channel 20 is partially bent and, in particular, the cylinder block discharge channel 22 ) To open the exit.

참조 부호 152는 상기 아우터 코어(85)의 배면을 덮도록 상기 아우터 코어(86)에 체결볼트 등의 체결수단으로 결합되는 스테이터 커버이다.Reference numeral 152 denotes a stator cover coupled to the outer core 86 by a fastening means such as a fastening bolt so as to cover the rear surface of the outer core 85.

참조 부호 27는 상기 백 커버(72)와의 사이에 제 1 스프링(29)이 배치되고 상기 스테이터 커버(152)와의 사이에 제 2 스프링(28)이 배치되며, 상기 피스톤(80)의 플랜지(81)에 체결볼트 등의 체결수단으로 고정되는 스프링 서포터이다.Reference numeral 27 denotes a first spring 29 disposed between the back cover 72 and a second spring 28 disposed between the stator cover 152, and the flange 81 of the piston 80 ) Is a spring supporter that is fixed by fastening means such as fastening bolts.

참조 부호 160은 상기 피스톤(80)의 후단측에 설치되어 상기 백 커버(72)의 흡입파이프(71)로 흡입된 유체를 상기 피스톤(80)의 유체 흡입 유로(78)로 안내함과 아울러 소음을 저감시키는 머플러이다.Reference numeral 160 is installed at the rear end of the piston 80 to guide the fluid sucked through the suction pipe 71 of the back cover 72 to the fluid suction flow path 78 of the piston 80 and make noise. It is a muffler that reduces the weight.

상기와 같이 구성된 리니어 압축기의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the linear compressor configured as described above is as follows.

먼저, 상기 코일(87)에 전압이 가해지면, 상기 코일(87)의 주변에는 자기장이 형성되고, 상기 마그네트(89)는 상기 자기장과의 상호 작용으로 직선 왕복 운동되며, 마그네트(89)의 직선 왕복 운동은 상기 마그네트 프레임(90)을 통해 피스톤(80)에 전달되어 피스톤(80)이 실린더(62)로 직선 왕복 운동한다.First, when a voltage is applied to the coil 87, a magnetic field is formed around the coil 87, and the magnet 89 is linearly reciprocated by interaction with the magnetic field, and the straight line of the magnet 89 The reciprocating motion is transmitted to the piston 80 through the magnet frame 90 so that the piston 80 linearly reciprocates with the cylinder 62.

상기 흡입밸브(82)와 토출밸브(93)는 상기 피스톤(80)의 직선 왕복 운동에 따른 압축실(C) 전후의 압력차에 의해 개폐 작동되고, 상기 쉘(50) 내측의 유체는 상기 백 커버(74)의 유체 흡입 파이프(72)와, 상기 머플러(160)와, 상기 피스톤(80)의 유체 흡입 유로(78) 및 흡입 포트(79)를 차례로 통과한 후 상기 압축실(C)로 흡입되며, 상기 피스톤(80)에 의해 압축된 후 상기 토출 밸브 어셈블리(92)와 토출 파이프(54)를 차례로 통과하여 토출된다.The suction valve 82 and the discharge valve 93 are opened and closed by a pressure difference before and after the compression chamber C according to the linear reciprocating motion of the piston 80, and the fluid inside the shell 50 is After passing through the fluid suction pipe 72 of the cover 74, the muffler 160, the fluid suction flow path 78 and the suction port 79 of the piston 80 in order, It is sucked, compressed by the piston 80, and then passed through the discharge valve assembly 92 and the discharge pipe 54 in order to be discharged.

상기와 같이 피스톤(80)이 직선 왕복 운동되고, 상기 쉘(50) 내부의 유체가 흡입/압축/토출되는 동안, 상기 쉘(50)의 내측 하부에 담겨진 오일(O)은 상기 펌핑수단(30) 내측의 압력 변화에 따라 상기 펌핑수단(30)으로 흡입되어 상기 실린더(62)와 피스톤(80)의 사이를 윤활/냉각하고 상기 리니어 압축부(60)의 외측으로 배출된다.As described above, while the piston 80 is linearly reciprocated and the fluid inside the shell 50 is sucked/compressed/discharged, the oil O contained in the inner lower part of the shell 50 is the pumping means 30 ) It is sucked into the pumping means 30 according to an inner pressure change, lubricated/cooled between the cylinder 62 and the piston 80, and discharged to the outside of the linear compression unit 60.

상기 펌핑수단(30)의 압력 변화와 그에 따른 오일의 급유 과정을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.The pressure change of the pumping means 30 and the corresponding oil supply process will be described in more detail as follows.

상기 피스톤(80)이 도 5에 도시된 바와 같이, 후퇴되면, 상기 피스톤 단차부(32)는 상기 실린더 단차부(31)와 멀어지고, 상기 피스톤 단차부(32)와 상기 실린더 단차부(31)의 사이에는 저압이 형성되며, 상기 오일 흡입 밸브(40)는 상기 저압에 의해 일부가 휘면서 상기 오일 흡입 유로(10) 특히, 상기 오일 통로(12)의 입구를 개방하고, 상기 오일 토출 밸브(150)는 상기 저압에 의해 상기 오일 배출 유로(20) 특히, 상기 실린더 블록 배출 유로(150)를 밀폐한다.When the piston 80 is retracted as shown in FIG. 5, the piston step 32 is separated from the cylinder step 31, and the piston step 32 and the cylinder step 31 ), a low pressure is formed, and the oil suction valve 40 is partially bent by the low pressure to open the inlet of the oil suction passage 10, in particular, the oil passage 12, and the oil discharge valve 150 seals the oil discharge passage 20, in particular, the cylinder block discharge passage 150 by the low pressure.

상기 쉘(50)의 내측 하부에 담겨진 오일(O)은 상기 저압에 의해 상기 오일 파이프(11)와 오일 통로(12)와 실린더 블록 흡입 유로(14)와 실린더 흡입 유로(15)를 차례로 통과한 후 상기 피스톤 단차부(32)와 상기 실린더 단차부(31)의 사이의 공간으로 흡입되고, 상기 실린더(62)와 피스톤(80)을 윤활/냉각시킨다. Oil (O) contained in the inner lower part of the shell 50 passes through the oil pipe 11, the oil passage 12, the cylinder block suction passage 14, and the cylinder suction passage 15 in order by the low pressure. Then, it is sucked into the space between the piston step 32 and the cylinder step 31 and lubricates/cools the cylinder 62 and the piston 80.

반면에, 상기 피스톤(80)이 도 6에 도시된 바와 같이, 전진되면, 상기 피스톤 단차부(32)는 상기 실린더 단차부(31)와 가까워지고, 상기 피스톤 단차부(32)와 상기 실린더 단차부(31)의 사이에는 고압이 형성되며, 상기 오일 흡입 밸브(40)는 상기 고압에 의해 상기 오일 흡입 유로(10) 특히, 상기 오일 통로(12)의 입구를 밀폐하고, 상기 오일 토출 밸브(150)는 상기 고압에 의해 일부가 휘면서 상기 오일 배출 유로(20) 특히, 상기 실린더 블록 배출 유로(150)를 개방한다.On the other hand, when the piston 80 is advanced, as shown in FIG. 6, the piston step 32 becomes closer to the cylinder step 31, and the piston step 32 and the cylinder step A high pressure is formed between the parts 31, and the oil suction valve 40 seals the inlet of the oil suction passage 10, in particular, the oil passage 12 by the high pressure, and the oil discharge valve ( 150) is partially bent by the high pressure to open the oil discharge passage 20, in particular, the cylinder block discharge passage 150.

상기 피스톤 단차부(32)와 상기 실린더 단차부(31)의 사이의 공간에 있던 오일은 상기 고압에 의해 상기 실린더 배출 유로(21)와 실린더 블록 배출 유로(22)를 차례로 통과하여 상기 리니어 압축부(60)의 외부로 배출된다.The oil in the space between the piston stepped portion 32 and the cylinder stepped portion 31 passes through the cylinder discharge passage 21 and the cylinder block discharge passage 22 by the high pressure in order to the linear compression portion. It is discharged to the outside of 60.

상기 펌핑수단(20)은 리니어 압축기의 압력차가 커짐에 따라서, 더 큰 힘으로 오일을 다량으로 공급할 수 있다. 상기 리니어 압축기의 압력차는 냉매의 증발압과 응축압의 압력차(△P)에 해당할 수 있다. As the pressure difference of the linear compressor increases, the pumping means 20 may supply a large amount of oil with a greater force. The pressure difference of the linear compressor may correspond to a pressure difference (ΔP) between the evaporation pressure and the condensation pressure of the refrigerant.

상기 리니어 압축기의 작동유체로 비공비혼합냉매가 사용되는 경우에는, 단일냉매로 널리 사용되는 이소부탄을 사용하는 경우에 비하여 더 큰 압력차(△P)로 동작할 수 있다. When a non-azeotropic mixed refrigerant is used as the working fluid of the linear compressor, it can operate with a larger pressure difference (ΔP) compared to the case of using isobutane, which is widely used as a single refrigerant.

실시예에 적용되는 비공비혼합냉매의 압력차를 설명한다. 먼저, 이소부탄과 프로판이 5:5로 섞여있는 조성물의 경우에, 응축압은 745.3kPa이고, 증발압은 20.5kPa이고, 상기 압력차는 624.7kPa이다. 상기 비공비혼합냉매가, 이소부탄이 실질적으로 전부이고 극소량의 프로판이 섞여 있는 조성물의 경우에, 응축압은 393.4kPa이고, 증발압은 53.5kPa이고, 상기 압력차는 340.0Pa이다. The pressure difference of the non-azeotropic mixed refrigerant applied to the examples will be described. First, in the case of a composition in which isobutane and propane are mixed at 5:5, the condensation pressure is 745.3 kPa, the evaporation pressure is 20.5 kPa, and the pressure difference is 624.7 kPa. In the case of a composition in which the non-azeotropic mixed refrigerant contains substantially all of isobutane and a very small amount of propane, the condensation pressure is 393.4 kPa, the evaporation pressure is 53.5 kPa, and the pressure difference is 340.0 Pa.

결국, 실시예의 비공비혼합냉매의 압력차는 340.0kPa이상 624.7kPa이하의 범위를 가질 수 있다. Consequently, the pressure difference of the non-azeotropic mixed refrigerant of the embodiment may have a range of 340.0 kPa or more and 624.7 kPa or less.

이와 같이, 상기 비공비혼합냉매가 작동유체로 사용되는 경우에는 더 큰 압력차로서 리니어 압축기의 내부에 오일을 공급할 수 있다. 이 경우에는 오일공급유로가 막히거나, 오일순환이 늦거나, 피스톤과 실린더의 접면이 과열되는 현상을 방지할 수 있다. As described above, when the non-azeotropic mixed refrigerant is used as the working fluid, oil can be supplied to the interior of the linear compressor as a larger pressure difference. In this case, it is possible to prevent a phenomenon in which the oil supply flow path is blocked, the oil circulation is delayed, or the contact surface between the piston and the cylinder is overheated.

상기 비공비혼합냉매가 리니어 압축기에 사용되는 경우에는, 냉동시스템이 연속운전모드로 운전되는 경우에 더 큰 장점을 기대할 수 있다. When the non-azeotropic mixed refrigerant is used in a linear compressor, a greater advantage can be expected when the refrigeration system is operated in a continuous operation mode.

먼저, 상기 연속운전모드에 대하여 상세하게 설명한다. First, the continuous operation mode will be described in detail.

상기 냉동장치는 고내 설정온도를 기준으로 상한 기준치와 하한 기준치에 의해 구분되는 온도영역에 대응하여 냉동 사이클이 다르게 구동된다. The refrigeration device is driven differently in a refrigeration cycle in response to a temperature range divided by an upper limit reference value and a lower limit reference value based on a set temperature in the container.

구체적으로, 온도영역을 다음과 같이 세가지로 구분한다. 첫째, 상기 고내 온도가 상기 상한 기준치와 하한 기준치 내에 있는 만족온도영역에 있는 경우, 둘째 상기 고내 온도가 상한 기준치를 초과하는 불만온도영역에 있는 경우, 및 셋째 상기 고내 온도가 상기 하한 기준치 미만인 과냉온도영역으로 구분할 수 있다. Specifically, the temperature range is divided into three as follows. First, when the inside temperature is in a satisfactory temperature range within the upper and lower reference values, second, when the inside temperature is in an unsatisfactory temperature range exceeding the upper limit reference value, and third, a subcooled temperature in which the inside temperature is less than the lower limit reference value. It can be divided into areas.

냉동장치의 제어부는, 상기 고내 온도가 상기 불만온도영역에 도달하면 냉동장치가 동작하여 냉력을 공급하도록 제어하고, 상기 고내 온도가 상기 과냉온도영역에 도달하면, 상기 냉각기가 냉력을 공급하는 것을 중단하도록 제어한다. 이와 같은 운전모드를 단속운전모드라고 할 수 있다. The control unit of the refrigeration unit controls the refrigeration unit to operate to supply cooling power when the interior temperature reaches the unsatisfactory temperature range, and when the interior temperature reaches the subcooling temperature range, the cooler stops supplying cooling power. Control to do it. Such an operation mode can be referred to as an intermittent operation mode.

상기 상한 기준치와 상기 하한 기준치를 좁게 설정하여, 상기 고내의 온도변화량이 작아지게 하면, 물품의 신선도가 향상되고 물품의 보관 기간을 향상시킬 수 있다. 이를 정온기능이 향상되었다고 할 수 있고, 냉동장치가 더 바람직하게 동작하는 것이라고 할 수 있다.When the upper limit reference value and the lower limit reference value are set to be narrow so that the amount of temperature change in the container is reduced, the freshness of the article is improved and the storage period of the article can be improved. This can be said to have improved the constant temperature function, and it can be said that the refrigeration device operates more preferably.

상기 단속운전모드에서는, 정온기능을 향상시키기 위하여, 상기 냉동사이클이 구동하고 정지하는 횟수가 증가한다. 이로 인하여, 냉동사이클 부품의 잦은 온/오프에 의한 부품의 신뢰성 저하, 오프 이후 온으로 전환될 때마다 전력 소비가 증가되는 문제, 및 오프 이후 온으로 전환될 때 초기에 과도한 냉력이 공급되어 정온기능이 악화되는 단점이 발생한다. In the intermittent operation mode, in order to improve the constant temperature function, the number of times the refrigeration cycle is driven and stopped is increased. Due to this, the reliability of parts is deteriorated due to frequent on/off of refrigeration cycle parts, power consumption increases every time the parts are turned on after being turned off, and excessive cooling power is initially supplied when turning on after being turned on, resulting in a constant temperature function. This aggravates the downside.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 상기 냉각사이클이 구동하고 정지하는 횟수를 줄이기 위하여 연속운전모드를 적용할 수 있다. In order to solve this problem, a continuous operation mode may be applied to reduce the number of times the cooling cycle is driven and stopped.

상기 단속운전모드에서는, 고내 온도가 상기 상한 기준치와 상기 하한 기준치에 도달하면, 상기 냉동자치의 제어부가 상기 냉동장치가 냉력 공급을 시작하거나 중단하도록 절환 제어한다. 상기 고내 온도가 상기 만족온도영역에 있는 경우에는, 상기 제어부가 상기 냉동장치의 냉력공급을 중단하도록 제어한다. In the intermittent operation mode, when the temperature in the chamber reaches the upper limit reference value and the lower limit reference value, the control unit of the refrigeration self-government controls switching to start or stop supplying cooling power to the refrigerating device. When the inside temperature is in the satisfactory temperature range, the control unit controls to stop supply of cooling power to the refrigerating device.

이에 반해, 상기 연속운전모드에서는 상기 고내가 만족온도영역에 있는 경우에도 상기 냉각기의 냉력공급을 중단하지 않는다. In contrast, in the continuous operation mode, the supply of cooling power to the cooler is not stopped even when the inside of the container is in a satisfactory temperature range.

상기 제어부는, 온도센서에서 측정되는 현재 온도와 목표 온도에 근거하겨 냉동장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부는 상기 고내의 목표 온도와 온도센서에서 감지되는 고내의 현재 온도의 차이값에 기초하여 상기 냉각기의 냉력을 조절할 수 있다. 다른 예로, 상기 제어부는, 일정 시간 간격으로 상기 온도센서에서 감지되는 고내 온도의 증감에 기초하여 상기 냉각기의 냉력을 조절할 수 있다. The controller may control the refrigeration device based on the current temperature and the target temperature measured by the temperature sensor. For example, the controller may adjust the cooling power of the cooler based on a difference value between the target temperature in the container and the current temperature in the container sensed by the temperature sensor. As another example, the controller may adjust the cooling power of the cooler based on an increase or decrease in the internal temperature detected by the temperature sensor at a predetermined time interval.

상기 제어부는, 이전에 결정된 냉동장치치의 냉력에 기초하여 상기 냉각기의 냉력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부는 현재 시점에 출력할 냉력을 상기 냉동장치의 출력을, 이전에 결정된 상기 냉각장치의 제 1 출력과 제 2 출력의 합에 비례하는 변동하는 값으로 결정할 수 있다. The control unit may adjust the cooling power of the cooler based on the cooling power of the refrigerating device previously determined. For example, the control unit may determine the cooling power to be output at the current point in time as an output of the refrigerating device as a value that fluctuates in proportion to the sum of the previously determined first and second outputs of the cooling device.

이와 같이 상기 냉동장치가 연속운전모드로 동작됨으로써, 상기 고내 내부의 온도는 상기 불만온도영역으로 이탈하지 않고, 상기 목표온도 인근에서 유지될 수 있다.As the refrigeration device is operated in the continuous operation mode as described above, the temperature inside the container can be maintained near the target temperature without deviating to the unsatisfactory temperature region.

상기 연속운전모드에서는, 물품이 냉동 또는 냉장되는 상태에서 수행되고, 특수한 상황에 따라서 운전되는 특수운전에서는 상기 단속운전모드로 동작될 수 있다. 예를 들어, 냉동장치에서 특수운전의 시작조건이 만족되면, 냉동장치의 제어부는 상기 단속운전 모드로 전환되어 냉장고를 구동하고, 상기 특수운전의 종료조건이 만족되면, 제어부는 상기 연속운전모드로 전환되어 냉장고를 구동하도록 제어할 수 있다. In the continuous operation mode, the product is performed in a frozen or refrigerated state, and in a special operation operated according to a special situation, the intermittent operation mode may be operated. For example, when the start condition of the special operation in the refrigeration unit is satisfied, the control unit of the refrigeration unit switches to the intermittent operation mode to drive the refrigerator, and when the end condition of the special operation is satisfied, the control unit enters the continuous operation mode. It can be switched and controlled to drive the refrigerator.

상기 특수운전은 제상운전, 도어부하대응운전, 전원초기 인가 시 운전 등을 포함할 수 있다. The special operation may include a defrost operation, a door load response operation, an operation when power is initially applied, and the like.

상기 제상운전을 예로 들어 설명한다. The defrosting operation will be described as an example.

냉동장치 고내의 제상주기가 경과한 경우, 및 고내의 증발기 온도가 미리 정해진 특정값에 도달하는 경우 중 적어도 하나가 충족되면, 상기 제어부는 상기 연속운전모드를 종료하고 상기 단속운전모드로 전환할 수 있다.When at least one of the case where the defrost cycle in the refrigerator compartment has elapsed and the case where the evaporator temperature in the compartment reaches a predetermined specific value is satisfied, the control unit may terminate the continuous operation mode and switch to the intermittent operation mode. have.

상기 제상운전에서 냉동장치의 동작을 더 상세하게 설명한다. The operation of the refrigerating device in the defrosting operation will be described in more detail.

먼저, 상기 제상단계를 수행하는 중에 상승하게 될 고내 내부 온도를 미리 냉각하기 위하여, 상기 제어부는 상기 냉각기가 직전의 연속운전모드에서의 냉력보다 더 큰 냉력을 공급하도록 제어하는 딥쿨링단계를 수행할 수 있다. 상기 딥쿨링단계 이후에 일정시간이 경과하거나 설정된 온도에 도달하면, 상기 제어부가 상기 딥쿨링단계를 종료할 수 있다. First, in order to pre-cool the internal temperature of the chamber that will rise during the defrosting step, the control unit performs a deep cooling step of controlling the cooler to supply cooling power greater than that in the previous continuous operation mode. I can. When a predetermined time elapses after the deep cooling step or reaches a set temperature, the control unit may end the deep cooling step.

상기 딥쿨링단계가 종료되면, 상기 제어부는 상기 냉동장치의 냉력 공급을 중단하고, 상기 증발기에 착상된 얼음을 녹이기 위해 제상히터를 온하여 상기 냉동장치에 열을 공급하는 제상단계를 수행할 수 있다. When the deep cooling step is finished, the control unit may perform a defrost step of supplying heat to the refrigerating device by stopping the supply of cooling power to the refrigerating device and turning on a defrost heater to melt the ice deposited in the evaporator. .

상기 제상단계가 종료되면, 제상단계를 수행하는 중에 상승한 고내의 온도를 빠르게 하강시켜야 한다. 이를 위하여 상기 제어부는 상기 증발기가 직전의 연속운전모드에서 받은 냉력보다 더 큰 냉력을 공급받도록 한다. 이를 제상후 운전이라고 할 수 있다. When the defrosting step is finished, the temperature in the bin, which has risen during the defrosting step, must be rapidly lowered. To this end, the control unit causes the evaporator to receive a cooling power greater than that received in the continuous operation mode immediately before. This can be referred to as driving after defrost.

상기 제상후 운전이 종료된 시점이 상기 제상운전의 종료조건이다. 상기 제상운전이 종료된 시점 혹은 종료된 이후에는, 상기 제어부는 상기 냉장고의 단속운전모드를 종료하고 상기 연속운전모드로 전환되도록 제어할 수 있다.A point in time when the operation after the defrosting is terminated is a termination condition for the defrosting operation. When or after the defrosting operation is terminated, the control unit may control to terminate the intermittent operation mode of the refrigerator and switch to the continuous operation mode.

상기 도어부하대응을 예로 들어 설명한다. The door load response will be described as an example.

냉장고의 도어가 열리고 닫힌 후 일정시간이 경과한 경우와, 상기 고내의 도어가 열리고 닫힌 후상기 고내의 온도가 미리 정해진 특정값에 도달한 경우 중에서 적어도 하나가 충족되면, 도어부하대응운전의 시작조건이 만족된다. 이때, 상기 제어부는 상기 냉장고의 연속운전모드를 종료하고 단속운전모드로 전환되도록 제어한다. When at least one of the cases in which a certain period of time has elapsed after the door of the refrigerator is opened and closed or the temperature in the container has reached a predetermined specific value after the door of the refrigerator is opened and closed is satisfied, the starting condition for the door load response operation Is satisfied. At this time, the control unit controls the refrigerator to end the continuous operation mode and switch to the intermittent operation mode.

상기 도어부하대응운전에서 상기 냉동장치의 동작을 상세하게 설명한다. The operation of the refrigerating device in the door load response operation will be described in detail.

먼저, 상기 도어 개방에 의해 고내 내부로 유입된 열부하를 제거하기 위하여, 상기 제어부는 냉동장치가 직전의 연속운전모드에서의 냉력보다 더 큰 냉력을 공급하도록 제어하는 도어부하대응운전을 수행하도록 제어할 수 있다. First, in order to remove the heat load that has flowed into the interior by opening the door, the control unit controls to perform a door load response operation in which the refrigerating device supplies cooling power greater than the cooling power in the immediately preceding continuous operation mode. I can.

상기 도어부하대응운전을 수행한 후 일정시간이 경과하거나, 상기 고내의 온도가 설정된 온도에 도달하면, 상기 제어부는 상기 도어부하대응운전을 종료한다.When a certain period of time elapses after the door load response operation is performed, or when the temperature in the cabinet reaches a set temperature, the control unit ends the door load response operation.

상기 도어부하대응운전이 운전이 종료된 시점 또는 종료된 이후에, 상기 제어부는 상기 냉동장치의 단속운전모드를 종료하고, 상기 연속운전모드로 전환되도록 제어할 수 있다.When the door load response operation is terminated or after the operation is terminated, the control unit may control to terminate the intermittent operation mode of the refrigerating device and switch to the continuous operation mode.

상기 전원초기 인가 시의 운전을 예로 들어 설명한다. The operation at the time of initial application of the power will be described as an example.

냉동장치의 전원이 차단된 이후 냉장고에 전원이 다시 인가되면, 전원초기 인가운전의 운전시작조건이 만족된다. 이때에는, 상기 제어부는 상기 연속운전모드에 우선하여 상기 단속운전모드로 냉장고가 제어되게 할 수 있다. When power is applied to the refrigerator again after the refrigerating device is turned off, the operation start condition of the initial power supply operation is satisfied. In this case, the controller may control the refrigerator in the intermittent operation mode in preference to the continuous operation mode.

구체적으로, 상기 전원이 차단된 동안에 상승한 고내의 온도를 신속하게 하강시키기 위하여, 상기 제어부는 증발기가 직전의 연속운전모드에서의 냉력보다 더 큰 냉력을 공급하도록 제어하는 전원초기인가운전을 수행한다. Specifically, in order to quickly lower the temperature in the chamber that has risen while the power is cut off, the control unit performs an initial power supply operation in which the evaporator supplies cooling power greater than that in the previous continuous operation mode.

상기 전원초기인가운전을 수행한 이후 일정시간이 경과하거나, 상기 고내의 온도가 설정된 온도에 도달하면, 상기 제어부는 상기 전원초기 인가 시 운전을 종료한다. When a certain period of time elapses after the initial power supply operation is performed, or when the temperature in the chamber reaches a set temperature, the control unit terminates the operation when the power is initially applied.

상기 전원초기 인가 시 운전이 종료된 시점 혹은 종료된 이후에, 상기 제어부는 상기 단속운전모드를 종료하고 연속운전모드로 전환되도록 제어할 수 있다.When the power is initially applied, the control unit may control to end the intermittent operation mode and switch to the continuous operation mode when the operation is terminated or after the operation is terminated.

상기 연속운전모드로 동작할 때, 상기 냉동장치의 제어부는 증발기가 상기 단속운전모드에서 공급받는 냉력보다 낮은 냉력을 공급받도록 제어할 수 있다. 특히 단속운전모드보다 더 긴 시간동안 수행되는 연속운전모드에서, 지속적으로 낮은 냉력이 가변 제어되면서 공급해야하는 특징이 있다. When operating in the continuous operation mode, the control unit of the refrigerating apparatus may control the evaporator to receive a cooling power lower than that supplied in the intermittent operation mode. In particular, in the continuous operation mode that is performed for a longer time than the intermittent operation mode, there is a characteristic that low cooling power must be continuously supplied while being variably controlled.

이와 같이 낮은 냉력을 가변제어하는 냉동시스템에서는 냉매의 증발온도가 낮은 것이 유리할 수 있다. In a refrigeration system that variably controls low cooling power as described above, it may be advantageous to have a low evaporation temperature of the refrigerant.

상기 냉동시스템과 냉매 증발온도와의 관계를 설명한다. The relationship between the refrigeration system and the refrigerant evaporation temperature will be described.

상기 냉동장치의 제어부가 증발기의 냉력이 낮아지도록 제어한다는 것은, 압축기의 출력을 감소하여 냉매관 내부를 순환하는 냉매의 유속 혹은 유량을 줄이는 것을 의미한다. When the control unit of the refrigerating device controls the cooling power of the evaporator to decrease, it means to reduce the output of the compressor to reduce the flow rate or flow rate of the refrigerant circulating inside the refrigerant pipe.

상기 연속운전모드를 수행하기 위하여 상기 냉매가 지속적으로 저냉력으로 순환하는 상황에서는, 냉매의 증발온도가 상대적으로 높은 냉동시스템에서 냉매의 순환속도는 상기 냉매의 증발온도 상대적으로 낮은 냉동시스템에서 냉매의 유속 혹은 유량이 커야 한다. 같은 양의 냉매가 더 낮은 온도에서 증발하는 경우에, 더 많은 냉력을 낼 수 있기 때문이다. In a situation in which the refrigerant continuously circulates with low cooling power to perform the continuous operation mode, the circulation rate of the refrigerant in a refrigeration system having a relatively high evaporation temperature of the refrigerant is The flow rate or flow rate must be large. This is because if the same amount of refrigerant evaporates at a lower temperature, it can produce more cooling power.

결국, 상기 증발온도가 높은 냉동시스템에서 압축기 출력은, 상기 증발온도가 낮은 냉동시스템에서의 압축기 출력보다 커야 하고, 마찬가지로, 압축기 구동을 위한 소비전력이 증가되는 단점이 있다. 뿐만 아니라, 상기 연속운전모드가 수행되는 구간이 길수록 압축기 등 부품의 내마모성 문제도 발생할 수 있다. Consequently, the compressor output in the refrigeration system having a high evaporation temperature must be greater than the compressor output in the refrigeration system having a low evaporation temperature, and likewise, there is a disadvantage in that power consumption for driving the compressor is increased. In addition, as the period in which the continuous operation mode is performed is longer, a wear resistance problem of components such as a compressor may occur.

상기되는 장점으로 인하여, 상기 연속운전모드를 적용되는 냉동장치는, 증발온도가 상대적으로 높은 이소부탄보다, 증발온도가 상대적으로 낮은 프로판 등의 냉매를 혼합한 상기 비공비혼합냉매를 사용하는 것이 유리하다.Due to the above advantages, it is advantageous to use the non-azeotropic refrigerant mixed with a refrigerant such as propane having a relatively lower evaporation temperature than isobutane having a relatively high evaporation temperature, in the refrigeration apparatus to which the continuous operation mode is applied. Do.

상기 연속운전모드를 적용한 냉동장치에서는, 오일에 의해 압축기의 피스톤이 실린더 내에서 부상하도록 구성된 압축기를 사용하면 신뢰성 문제가 발생할 수 있다. In the refrigeration apparatus to which the continuous operation mode is applied, a reliability problem may occur when a compressor configured to float a piston of a compressor in a cylinder by oil is used.

상기 리니어 압축에에서 본 바와 같이, 오일로 윤활되는 리니어 압축기는 피스톤의 왕복 운동 시 발생하는 냉매의 압력차(ΔP)에 의해 압축기 내부의 오일이 순환된다. 그러므로, 저냉력 구동 시에는 리니어 압축기의 주파수 및 스트로크 중의 적어도 하나가 낮아지므로, 오일의 순환 속도 및 오일의 순환량이 떨어지고, 이에 따라서 오일의 공급 유로가 막힐 수 있다. As seen in the above linear compression, in the linear compressor lubricated with oil, the oil inside the compressor is circulated by the pressure difference ΔP of the refrigerant generated during the reciprocating movement of the piston. Therefore, when driving with low cooling power, at least one of the frequency and stroke of the linear compressor is lowered, so that the circulation speed of the oil and the amount of circulation of the oil decrease, and thus the oil supply flow path may be blocked.

상기 연속운전모드에서는 고냉력이 공급되는 구간보다 저냉력이 공급되는 구간이 훨씬 더 많으므로, 상기 오일의 순환에 문제가 발생할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위하여, 이소부탄으로 예시되는 단일 냉매에 비해 상기 압력차(ΔP)가 큰 비공비혼합냉매를 사용하면, 오일의 순환 속도의 저하를 감소시키고 오일 공급 유로가 막히는 것을 저감할 수 있게 된다. In the continuous operation mode, since there are much more sections in which low cooling power is supplied than in sections in which high cooling power is supplied, a problem may occur in circulation of the oil. In order to solve this problem, when a non-azeotropic mixed refrigerant having a larger pressure difference (ΔP) compared to a single refrigerant exemplified by isobutane is used, it is possible to reduce a decrease in the circulation rate of oil and reduce clogging of the oil supply flow path. There will be.

상기 비공비혼합냉매가 리니어 압축기의 윤활을 위한 오일의 순환작용에 더욱 바람직하게 적용되는 것을 설명하였다. It has been described that the non-azeotropic mixed refrigerant is more preferably applied to the circulation of oil for lubrication of the linear compressor.

이에 그치지 않고, 상기 비공비혼합냉매는 윤활을 위하여 오일이 사용되지 않는 리니어 압축기의 경우에도 바람직하게 적용될 수 있다. 이 경우에 상기 리니어 압축기는 공기에 의해서 윤활작용이 수행될 수 있다. 더 정확하게는 공기에 의해서 피스톤과 실린더과의 접촉을 방지할 수 있다. 이러한 압축기를 오일리스 리니어 압축기라고 할 수도 있다. Not only this, but the non-azeotropic mixed refrigerant can be preferably applied even in the case of a linear compressor in which oil is not used for lubrication. In this case, the linear compressor may be lubricated by air. More precisely, the contact of the piston and the cylinder can be prevented by air. Such a compressor can also be referred to as an oilless linear compressor.

상기 오일리스 리니어 압축기는 실린더와 피스톤과의 마모 및 파손을 방지하기 위하여 필요한 오일을 대신하여 실린더와 피스톤과의 사이에 공기층을 형성할 수 있다. The oilless linear compressor may form an air layer between the cylinder and the piston in place of oil required to prevent wear and damage between the cylinder and the piston.

상기 오일리스 압축기는 피스톤의 왕복 운동 시 발생하는 냉매의 압력차(ΔP)에 의해 피스톤을 실린더에서 부상시킬 수 있다. 따라서 상기 압력차(ΔP)가 큰 비공비혼합냉매를 적용하는 것이 유리하다. The oilless compressor may cause a piston to float in a cylinder due to a pressure difference ΔP of a refrigerant generated during a reciprocating motion of the piston. Therefore, it is advantageous to apply a non-azeotropic mixed refrigerant having a large pressure difference (ΔP).

도 7은 다른 실시예에 따른 오일리스 리니어 압축기의 구성을 보여주는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing the configuration of an oilless linear compressor according to another embodiment.

도 7을 참조하면, 실시예에 따른 리니어 압축기(100)에는, 대략 원통 형상의 쉘(101)과, 상기 쉘(101)의 일측에 결합되는 제 1 커버(102) 및 타측에 결합되는 제 2 커버(103)가 포함된다. 일례로, 상기 리니어 압축기(100)는 가로 방향으로 누워져 있으며, 상기 제 1 커버(102)는 상기 쉘(101)의 우측에, 상기 제 2 커버(103)는 상기 쉘(101)의 좌측에 결합될 수 있다.Referring to FIG. 7, the linear compressor 100 according to the embodiment includes a shell 101 having a substantially cylindrical shape, a first cover 102 coupled to one side of the shell 101, and a second cover 102 coupled to the other side. A cover 103 is included. For example, the linear compressor 100 is laid in a horizontal direction, the first cover 102 is on the right side of the shell 101, and the second cover 103 is on the left side of the shell 101. Can be combined.

여기서, 상기 리니어 압축기(100)는 오일이 사용되지 않는 리니어 압축기를 예시한다. Here, the linear compressor 100 exemplifies a linear compressor in which oil is not used.

넓은 의미에서, 상기 제 1 커버(102)와 제 2 커버(103)는 상기 쉘(101)의 일 구성으로서 이해될 수 있다.In a broader sense, the first cover 102 and the second cover 103 can be understood as one configuration of the shell 101.

상기 리니어 압축기(100)에는, 상기 쉘(101)의 내부에 제공되는 실린더(120)와, 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 직선운동하는 피스톤(130) 및 상기 피스톤(130)에 구동력을 부여하는 리니어 모터로서 모터 어셈블리(140)가 포함된다. The linear compressor 100 is provided with a driving force to the cylinder 120 provided inside the shell 101, the piston 130 and the piston 130 reciprocating and linearly moving inside the cylinder 120 A motor assembly 140 is included as a linear motor.

상기 모터 어셈블리(140)가 구동하면, 상기 피스톤(130)은 고속으로 왕복 운동할 수 있다. 본 실시예에 따른 리니어 압축기(100)의 운전 주파수는 대략 100Hz를 형성한다. When the motor assembly 140 is driven, the piston 130 may reciprocate at high speed. The operating frequency of the linear compressor 100 according to the present embodiment is approximately 100 Hz.

상세히, 상기 리니어 압축기(100)에는, 냉매가 유입되는 흡입부(104) 및 상기 실린더(120)의 내부에서 압축된 냉매가 배출되는 토출부(105)가 포함된다. 상기 흡입부(104)는 상기 제 1 커버(102)에 결합되고, 상기 토출부(105)는 상기 제 2 커버(103)에 결합될 수 있다.In detail, the linear compressor 100 includes a suction unit 104 through which refrigerant is introduced and a discharge unit 105 through which the refrigerant compressed in the cylinder 120 is discharged. The suction unit 104 may be coupled to the first cover 102, and the discharge unit 105 may be coupled to the second cover 103.

상기 흡입부(104)를 통하여 흡입된 냉매는 흡입 머플러(150)를 거쳐 상기 피스톤(130)의 내부로 유동한다. 냉매가 상기 흡입 머플러(150)를 통과하는 과정에서, 소음이 저감될 수 있다. 상기 흡입 머플러(150)는, 제 1 머플러(151)와 제 2 머플러(153)가 결합되어 구성된다. 상기 흡입 머플러(150)의 적어도 일부분은 상기 피스톤(130)의 내부에 위치된다.The refrigerant sucked through the suction part 104 flows into the piston 130 through the suction muffler 150. In the process of passing the refrigerant through the suction muffler 150, noise may be reduced. The suction muffler 150 is configured by combining a first muffler 151 and a second muffler 153. At least a portion of the suction muffler 150 is located inside the piston 130.

상기 피스톤(130)에는, 대략 원통형상의 피스톤 본체(131) 및 상기 피스톤 본체(131)로부터 반경 방향으로 연장되는 피스톤 플랜지부(132)가 포함된다. 상기 피스톤 본체(131)는 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 운동하며, 상기 피스톤 플랜지부(132)는 상기 실린더(120)의 외측에서 왕복 운동할 수 있다.The piston 130 includes a substantially cylindrical piston body 131 and a piston flange portion 132 extending radially from the piston body 131. The piston body 131 reciprocates within the cylinder 120, and the piston flange portion 132 may reciprocate outside the cylinder 120.

상기 피스톤(130)은 비자성체인 알루미늄 소재(알루미늄 또는 알루미늄 합금)로 구성될 수 있다. 상기 피스톤(130)이 알루미늄 소재로 구성됨으로써, 상기 모터 어셈블리(140)에서 발생된 자속이 상기 피스톤(130)에 전달되어 상기 피스톤(130)의 외부로 누설되는 현상을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 피스톤(130)은 단조 방법에 의하여 형성될 수 있다.The piston 130 may be made of a non-magnetic aluminum material (aluminum or aluminum alloy). Since the piston 130 is made of an aluminum material, the magnetic flux generated by the motor assembly 140 is transmitted to the piston 130 to prevent leakage to the outside of the piston 130. In addition, the piston 130 may be formed by a forging method.

한편, 상기 실린더(120)는 비자성체인 알루미늄 소재(알루미늄 또는 알루미늄 합금)로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 소재 구성비, 즉 종류 및 성분비는 동일할 수 있다.Meanwhile, the cylinder 120 may be made of a non-magnetic aluminum material (aluminum or aluminum alloy). In addition, the material composition ratio of the cylinder 120 and the piston 130, that is, the type and composition ratio may be the same.

상기 실린더(120)가 알루미늄 소재로 구성됨으로써, 상기 모터 어셈블리(200)에서 발생된 자속이 상기 실린더(120)에 전달되어 상기 실린더(120)의 외부로 누설되는 현상을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 실린더(120)는 압출봉 가공방법에 의하여 형성될 수 있다.Since the cylinder 120 is made of an aluminum material, the magnetic flux generated by the motor assembly 200 is transmitted to the cylinder 120 to prevent leakage to the outside of the cylinder 120. In addition, the cylinder 120 may be formed by an extrusion rod processing method.

그리고, 상기 피스톤(130)과 실린더(120)가 동일한 소재(알루미늄)로 구성됨으로써 열팽창 계수가 서로 같게 된다. 리니어 압축기(100)의 운전간, 상기 쉘(100) 내부는 고온(약 100℃)의 환경이 조성되는데, 상기 피스톤(130)과 실린더(120)의 열팽창 계수가 동일하므로, 상기 피스톤(130)과 실린더(120)는 동일한 양만큼 열변형 될 수 있다.In addition, since the piston 130 and the cylinder 120 are made of the same material (aluminum), the coefficients of thermal expansion are the same. During the operation of the linear compressor 100, a high temperature (about 100°C) environment is created inside the shell 100, and the piston 130 and the cylinder 120 have the same coefficient of thermal expansion, so that the piston 130 And the cylinder 120 can be thermally deformed by the same amount.

결국, 피스톤(130)과 실린더(120)가 서로 다른 크기 또는 방향으로 열변형 됨으로써, 피스톤과(130)의 운동간에 상기 실린더(120)와 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.As a result, since the piston 130 and the cylinder 120 are thermally deformed in different sizes or directions, it is possible to prevent interference with the cylinder 120 between movements of the piston and 130.

상기 실린더(120)는, 상기 흡입 머플러(150)의 적어도 일부분과, 상기 피스톤(130)의 적어도 일부분을 수용하도록 구성된다.The cylinder 120 is configured to receive at least a portion of the suction muffler 150 and at least a portion of the piston 130.

상기 실린더(120)의 내부에는, 상기 피스톤(130)에 의하여 냉매가 압축되는 압축 공간(P)이 형성된다. 그리고, 상기 피스톤(130)의 전방부에는, 상기 압축 공간(P)으로 냉매를 유입시키는 흡입공(133)이 형성되며, 상기 흡입공(133)의 전방에는 상기 흡입공(133)을 선택적으로 개방하는 흡입 밸브(135)가 제공된다. 상기 흡입 밸브(135)의 대략 중심부에는, 소정의 체결부재가 결합되는 체결공이 형성된다.Inside the cylinder 120, a compression space P in which the refrigerant is compressed by the piston 130 is formed. In addition, a suction hole 133 for introducing a refrigerant into the compression space P is formed in a front portion of the piston 130, and the suction hole 133 is selectively disposed in front of the suction hole 133. An opening intake valve 135 is provided. A fastening hole through which a predetermined fastening member is coupled is formed in an approximately central portion of the suction valve 135.

상기 압축 공간(P)의 전방에는, 상기 압축 공간(P)에서 배출된 냉매의 토출공간 또는 토출 유로를 형성하는 토출 커버(160) 및 상기 토출 커버(160)에 결합되며 상기 압축 공간(P)에서 압축된 냉매를 선택적으로 배출시키기 위한 토출밸브 어셈블리(161,162,163)가 제공된다. In front of the compression space P, a discharge cover 160 forming a discharge space or discharge flow path of the refrigerant discharged from the compression space P and the discharge cover 160 is coupled to the compressed space P Discharge valve assemblies 161, 162, and 163 for selectively discharging the refrigerant compressed in FIG.

상기 토출밸브 어셈블리(161,162,163)에는, 상기 압축 공간(P)의 압력이 토출압력 이상이 되면 개방되어 냉매를 상기 토출 커버(160)의 토출 공간으로 유입시키는 토출 밸브(161)와, 상기 토출 밸브(161)와 토출 커버(160)의 사이에 제공되어 축 방향으로 탄성력을 부여하는 밸브 스프링(162) 및 상기 밸브 스프링(162)의 변형량을 제한하는 스토퍼(163)가 포함된다. 여기서, 상기 압축 공간(P)은 상기 흡입 밸브(135)와 상기 토출 밸브(161)의 사이에 형성되는 공간으로서 이해된다.In the discharge valve assemblies (161, 162, 163), a discharge valve (161) that is opened when the pressure in the compression space (P) becomes equal to or higher than the discharge pressure to flow the refrigerant into the discharge space of the discharge cover (160), and the discharge valve ( A valve spring 162 provided between the 161 and the discharge cover 160 to impart an elastic force in the axial direction, and a stopper 163 for limiting the amount of deformation of the valve spring 162 are included. Here, the compression space P is understood as a space formed between the intake valve 135 and the discharge valve 161.

그리고, 상기 "축 방향"이라 함은, 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향, 즉 도 7에서 가로 방향으로 이해될 수 있다. 그리고, 상기 "축 방향" 중에서, 상기 흡입부(104)로부터 상기 토출부(105)를 향하는 방향, 즉 냉매가 유동하는 방향을 "전방"이라 하고, 그 반대방향을 "후방"이라 정의한다.In addition, the "axial direction" may be understood as a direction in which the piston 130 reciprocates, that is, a transverse direction in FIG. 7. In the "axial direction", a direction from the suction part 104 toward the discharge part 105, that is, a direction in which the refrigerant flows, is defined as "front", and the opposite direction is defined as "rear".

반면에, "반경 방향"이라 함은 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향에 수직한 방향으로서, 도 3의 세로 방향으로 이해될 수 있다.On the other hand, the "radial direction" is a direction perpendicular to the direction in which the piston 130 reciprocates, and can be understood as the vertical direction of FIG. 3.

상기 스토퍼(163)는 상기 토출 커버(160)에 안착되고, 상기 밸브 스프링(162)은 상기 스토퍼(163)의 후방에 안착될 수 있다. 그리고, 상기 토출 밸브(161)는 상기 밸브 스프링(162)에 결합되며, 상기 토출 밸브(161)의 후방부 또는 후면은 상기 실린더(120)의 전면에 지지되도록 위치된다.The stopper 163 may be seated on the discharge cover 160, and the valve spring 162 may be seated at the rear of the stopper 163. In addition, the discharge valve 161 is coupled to the valve spring 162, and the rear or rear portion of the discharge valve 161 is positioned to be supported on the front surface of the cylinder 120.

상기 밸브 스프링(162)에는, 일례로 판 스프링(plate spring)이 포함될 수 있다.The valve spring 162 may include, for example, a plate spring.

상기 흡입 밸브(135)는 상기 압축 공간(P)의 일측에 형성되고, 상기 토출 밸브(161)는 상기 압축 공간(P)의 타측, 즉 상기 흡입 밸브(135)의 반대측에 제공될 수 있다.The suction valve 135 may be formed on one side of the compression space P, and the discharge valve 161 may be provided on the other side of the compression space P, that is, on the opposite side of the suction valve 135.

상기 피스톤(130)이 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 직선운동 하는 과정에서, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력보다 낮고 흡입압력 이하가 되면 상기 흡입 밸브(135)가 개방되어 냉매는 상기 압축 공간(P)으로 흡입된다. 반면에, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 흡입압력 이상이 되면 상기 흡입 밸브(135)가 닫힌 상태에서 상기 압축공간(P)의 냉매가 압축된다.In the course of the piston 130 reciprocating and linear movement inside the cylinder 120, when the pressure in the compression space P is lower than the discharge pressure and less than the suction pressure, the suction valve 135 is opened and the refrigerant Is sucked into the compression space (P). On the other hand, when the pressure in the compression space P is equal to or higher than the suction pressure, the refrigerant in the compression space P is compressed while the suction valve 135 is closed.

한편, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력 이상이 되면, 상기 밸브 스프링(162)이 변형하여 상기 토출 밸브(161)를 개방시키고, 냉매는 상기 압축공간(P)으로부터 토출되어, 토출 커버(160)의 토출공간으로 배출된다.On the other hand, when the pressure in the compression space (P) is greater than or equal to the discharge pressure, the valve spring 162 is deformed to open the discharge valve 161, and the refrigerant is discharged from the compression space (P) to be discharged. It is discharged to the discharge space of the cover 160.

그리고, 상기 토출 커버(160)의 토출 공간을 유동하는 냉매는 루프 파이프(165)로 유입된다. 상기 루프 파이프(165)는 상기 토출 커버(160)에 결합되어 상기 토출부(105)로 연장되며, 상기 토출 공간의 압축 냉매를 상기 토출부(105)로 가이드 한다. 일례로, 상기 루프 파이프(178)는 소정 방향으로 감겨진 형상을 가지고 라운드지게 연장되며, 상기 토출부(105)에 결합된다.In addition, the refrigerant flowing through the discharge space of the discharge cover 160 flows into the roof pipe 165. The roof pipe 165 is coupled to the discharge cover 160 and extends to the discharge part 105, and guides the compressed refrigerant in the discharge space to the discharge part 105. For example, the roof pipe 178 has a shape wound in a predetermined direction and extends roundly, and is coupled to the discharge part 105.

상기 리니어 압축기(100)에는, 프레임(110)이 더 포함된다. 상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 고정시키는 구성으로서, 별도의 체결부재에 의하여 상기 실린더(200)에 체결될 수 있다. 상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치된다. 즉, 상기 실린더(120)는 상기 프레임(110)의 내측에 수용되도록 위치될 수 있다. 그리고, 상기 토출 커버(172)는 상기 프레임(110)의 전면에 결합될 수 있다.The linear compressor 100 further includes a frame 110. The frame 110 is configured to fix the cylinder 120 and may be fastened to the cylinder 200 by a separate fastening member. The frame 110 is disposed to surround the cylinder 120. That is, the cylinder 120 may be positioned to be received inside the frame 110. In addition, the discharge cover 172 may be coupled to the front surface of the frame 110.

한편, 개방된 토출 밸브(161)를 통하여 배출된 고압의 가스 냉매 중 적어도 일부의 가스 냉매는 상기 실린더(120)와 프레임(110)이 결합된 부분의 공간을 통하여 상기 실린더(120)의 외주면 측으로 유동될 수 있다.On the other hand, at least some of the gas refrigerant of the high-pressure gas refrigerant discharged through the open discharge valve 161 is directed toward the outer circumferential surface of the cylinder 120 through the space where the cylinder 120 and the frame 110 are combined. It can be fluid.

그리고, 냉매는 상기 실린더(120)에 형성된 가스 유입부(122, 도 16 참조) 및 노즐부(123, 도 16 참조)를 통하여 상기 실린더(120)의 내부로 유입된다. 유입된 냉매는 상기 피스톤(130)과 실린더(120) 사이의 공간으로 유동되어 상기 피스톤(130)의 외주면이 상기 실린더(120)의 내주면으로부터 이격되도록 한다. 따라서, 상기 유입된 냉매는 상기 피스톤(130)의 왕복 운동간 실린더(120)와의 마찰을 감소시키는 "가스 베어링"으로서 기능할 수 있다.In addition, the refrigerant is introduced into the cylinder 120 through a gas inlet portion 122 (see FIG. 16) and a nozzle portion 123 (see FIG. 16) formed in the cylinder 120. The introduced refrigerant flows into the space between the piston 130 and the cylinder 120 so that the outer circumferential surface of the piston 130 is spaced apart from the inner circumferential surface of the cylinder 120. Accordingly, the introduced refrigerant may function as a “gas bearing” that reduces friction with the cylinder 120 during the reciprocating movement of the piston 130.

상기 모터 어셈블리(140)에는, 상기 프레임(110)에 고정되어 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치되는 아우터 스테이터(141,143,145)와, 상기 아우터 스테이터(141,143,145)의 내측으로 이격되어 배치되는 이너 스테이터(148) 및 상기 아우터 스테이터(141,143,145)와 이너 스테이터(148)의 사이 공간에 위치하는 영구자석(146)이 포함된다.In the motor assembly 140, outer stators 141, 143, and 145 are fixed to the frame 110 and disposed to surround the cylinder 120, and an inner stator 148 that is spaced apart from the inner stator 141, 143, and 145. ) And a permanent magnet 146 positioned in the space between the outer stator 141, 143, and 145 and the inner stator 148.

상기 영구자석(146)은, 상기 아우터 스테이터(141,143,145) 및 이너 스테이터(148)와의 상호 전자기력에 의하여 직선 왕복 운동할 수 있다. 그리고, 상기 영구자석(146)은 1개의 극을 가지는 단일 자석으로 구성되거나, 3개의 극을 가지는 다수의 자석이 결합되어 구성될 수 있다.The permanent magnet 146 may linearly reciprocate by mutual electromagnetic force between the outer stator 141, 143, and 145 and the inner stator 148. In addition, the permanent magnet 146 may be composed of a single magnet having one pole, or may be configured by combining a plurality of magnets having three poles.

상기 영구자석(146)은 연결부재(138)에 의하여 상기 피스톤(130)에 결합될 수 있다. 상세히, 상기 연결부재(138)는 상기 피스톤 플랜지부(132)에 결합되어 상기 영구자석(146)을 향하여 절곡하여 연장될 수 있다. 상기 영구자석(146)이 왕복 운동함에 따라, 상기 피스톤(130)은 상기 영구자석(146)과 함께 축 방향으로 왕복 운동할 수 있다.The permanent magnet 146 may be coupled to the piston 130 by a connection member 138. In detail, the connection member 138 may be coupled to the piston flange portion 132 to extend by bending toward the permanent magnet 146. As the permanent magnet 146 reciprocates, the piston 130 may reciprocate together with the permanent magnet 146 in the axial direction.

그리고, 상기 모터 어셈블리(140)에는, 상기 영구자석(146)을 상기 연결부재(138)에 고정하기 위한 고정부재(147)가 더 포함된다. 상기 고정부재(147)에는, 유리 섬유 또는 탄소 섬유와 수지(resin)가 혼합되어 구성될 수 있다. 상기 고정부재(147)는 상기 영구자석(146)의 내측 및 외측을 감싸도록 제공되어, 상기 영구자석(146)과 상기 연결부재(138)의 결합상태를 견고하게 유지시킬 수 있다.Further, the motor assembly 140 further includes a fixing member 147 for fixing the permanent magnet 146 to the connection member 138. The fixing member 147 may be formed by mixing glass fiber or carbon fiber and resin. The fixing member 147 is provided to surround the inner and outer sides of the permanent magnet 146, so that the permanent magnet 146 and the connection member 138 may be firmly maintained in a coupled state.

상기 아우터 스테이터(141,143,145)에는, 코일 권선체(143,145) 및 스테이터 코어(141)가 포함된다. The outer stator (141,143,145) includes coil winding bodies (143,145) and a stator core (141).

상기 코일 권선체(143,145)에는, 보빈(143) 및 상기 보빈(143)의 원주 방향으로 권선된 코일(145)이 포함된다. 상기 코일(145)의 단면은 다각형 형상을 가질 수 있으며, 일례로 육각형의 형상을 가질 수 있다.The coil winding bodies 143 and 145 include a bobbin 143 and a coil 145 wound in the circumferential direction of the bobbin 143. The cross section of the coil 145 may have a polygonal shape, and for example, may have a hexagonal shape.

상기 스테이터 코어(141)는 복수 개의 라미네이션(lamination)이 원주 방향으로 적층되어 구성되며, 상기 코일 권선체(143,145)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.The stator core 141 is configured by stacking a plurality of laminations in a circumferential direction, and may be disposed to surround the coil winding bodies 143 and 145.

상기 아우터 스테이터(141,143,145)의 일측에는 스테이터 커버(149)가 제공된다. 상기 아우터 스테이터(141,143,145)의 일측부는 상기 프레임(110)에 의하여 지지되며, 타측부는 상기 스테이터 커버(149)에 의하여 지지될 수 있다. A stator cover 149 is provided on one side of the outer stator 141, 143, and 145. One side of the outer stator 141, 143, and 145 may be supported by the frame 110, and the other side may be supported by the stator cover 149.

상기 이너 스테이터(148)는 상기 프레임(110)의 외주에 고정된다. 그리고, 상기 이너 스테이터(148)는 복수 개의 라미네이션이 상기 실린더(120)의 외측에서 원주 방향으로 적층되어 구성된다.The inner stator 148 is fixed to the outer periphery of the frame 110. In addition, the inner stator 148 is configured by stacking a plurality of laminations from the outside of the cylinder 120 in the circumferential direction.

상기 리니어 압축기(100)에는, 상기 피스톤(130)을 지지하는 서포터(137) 및 상기 서포터(137)에 스프링 결합되는 백 커버(170)가 더 포함된다. The linear compressor 100 further includes a supporter 137 supporting the piston 130 and a back cover 170 spring-coupled to the supporter 137.

상기 서포터(137)는 소정의 체결부재에 의하여, 상기 피스톤 플랜지부(132) 및 상기 연결부재(138)에 결합된다. The supporter 137 is coupled to the piston flange portion 132 and the connection member 138 by a predetermined fastening member.

상기 백 커버(170)의 전방에는, 흡입 가이드부(155)가 결합된다. 상기 흡입 가이드부(155)는 상기 흡입부(104)를 통하여 흡입된 냉매를 상기 흡입 머플러(150)에 유입되도록 안내한다.In front of the back cover 170, a suction guide part 155 is coupled. The suction guide part 155 guides the refrigerant sucked through the suction part 104 to be introduced into the suction muffler 150.

상기 리니어 압축기(100)에는, 상기 피스톤(130)이 공진 운동할 수 있도록 각 고유 진동수가 조절된 복수의 스프링(176)이 포함된다.The linear compressor 100 includes a plurality of springs 176 whose natural frequencies are adjusted so that the piston 130 can perform resonant motion.

상기 복수의 스프링(176)에는, 상기 서포터(137)와 스테이터 커버(149)의 사이에 지지되는 제 1 스프링 및 상기 서포터(137)와 백 커버(170)의 사이에 지지되는 제 2 스프링이 포함된다.The plurality of springs 176 include a first spring supported between the supporter 137 and the stator cover 149 and a second spring supported between the supporter 137 and the back cover 170 do.

상기 리니어 압축기(100)에는, 상기 쉘(101)의 양측에 제공되어 상기 압축기(100)의 내부 부품이 상기 쉘(101)에 지지되도록 하는 판 스프링(172,174)이 더 포함된다.The linear compressor 100 further includes leaf springs 172 and 174 provided on both sides of the shell 101 so that the internal components of the compressor 100 are supported by the shell 101.

상기 판 스프링(172,174)에는, 상기 제 1 커버(102)에 결합되는 제 1 판 스프링(172) 및 상기 제 2 커버(103)에 결합되는 제 2 판 스프링(174)이 포함된다. 일례로, 상기 제 1 판 스프링(172)은 상기 쉘(101)과 제 1 커버(102)가 결합되는 부분에 끼워질 수 있으며, 상기 제 2 판 스프링(174)은 상기 쉘(101)과 제 2 커버(103)가 결합되는 부분에 끼워지도록 배치될 수 있다.The leaf springs 172 and 174 include a first leaf spring 172 coupled to the first cover 102 and a second leaf spring 174 coupled to the second cover 103. As an example, the first plate spring 172 may be fitted into a portion where the shell 101 and the first cover 102 are coupled, and the second plate spring 174 is 2 The cover 103 may be arranged to be fitted to a portion to which it is coupled.

도 8은 실시예에 따른 흡입 머플러의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 9는 실시예에 따른 흡입 머플러에 제 1 필터가 결합되는 모습을 보여주는 도면이다.8 is a cross-sectional view showing a configuration of a suction muffler according to an embodiment, and FIG. 9 is a view showing a state in which a first filter is coupled to the suction muffler according to the embodiment.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 흡입 머플러(150)에는, 제 1 머플러(151)와, 상기 제 1 머플러(151)에 결합되는 제 2 머플러(153) 및 상기 제 1 머플러(151)와 제 2 머플러(153)에 의하여 지지되는 제 1 필터(310)가 포함된다. 8 and 9, the suction muffler 150 includes a first muffler 151, a second muffler 153 coupled to the first muffler 151, and the first muffler 151. A first filter 310 supported by the second muffler 153 is included.

상기 제 1 머플러(151) 및 제 2 머플러(153)는, 그 내부에 냉매가 유동하는 유동 공간부가 형성된다. 상세히, 상기 제 1 머플러(151)는 상기 흡입부(104)의 내측에서 상기 토출부(105) 방향으로 연장되며, 상기 제 1 머플러(151)의 적어도 일부분은 상기 흡입 가이드부(155)의 내부로 연장된다. 그리고, 상기 제 2 머플러(153)는 상기 제 1 머플러(151)로부터 상기 피스톤 본체(131)의 내부로 연장된다. The first muffler 151 and the second muffler 153 have a flow space portion through which a refrigerant flows. In detail, the first muffler 151 extends from the inside of the suction part 104 toward the discharge part 105, and at least a portion of the first muffler 151 is inside the suction guide part 155 Is extended to. In addition, the second muffler 153 extends from the first muffler 151 to the inside of the piston body 131.

상기 제 1 필터(310)는, 상기 유동 공간부에 설치되어 이물을 필터링 하는 구성으로서 이해된다. 상기 제 1 필터(310)는 자성을 가지는 물질로 구성되어, 냉매 중에 포함된 이물, 특히 금속 오물의 필터링이 용이해질 수 있다.The first filter 310 is understood as a configuration installed in the flow space to filter foreign matter. Since the first filter 310 is made of a material having magnetic properties, it is possible to easily filter foreign matter contained in the refrigerant, particularly metal dirt.

일례로, 상기 제 1 필터(310)는 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질로 구성되어, 소정의 자성을 가질 수 있고 녹스는 현상이 발생될 수 있다.As an example, the first filter 310 may be made of stainless steel, and thus may have a predetermined magnetism and a rust phenomenon may occur.

다른 예로서, 상기 제 1 필터(310)에는 자성을 가지는 물질이 코팅되거나, 상기 제 1 필터(310)의 표면에 자석이 부착되도록 구성될 수 있다.As another example, the first filter 310 may be coated with a magnetic material or configured to attach a magnet to the surface of the first filter 310.

상기 제 1 필터(310)는 다수의 필터공을 가지는 메쉬(mesh) 타입으로 구성될 수 있으며, 대략 원판형의 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 필터공은 소정 크기 이하의 직경 또는 폭을 가질 수 있다. 일례로, 상기 소정 크기는 약 25μm일 수 있다.The first filter 310 may be configured in a mesh type having a plurality of filter holes, and may have a substantially disk shape. In addition, the filter hole may have a diameter or width less than or equal to a predetermined size. For example, the predetermined size may be about 25 μm.

상기 제 1 머플러(151)와 제 2 머플러(153)는 압입 방식으로 조립될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 필터(310)는 상기 제 1 머플러(151)와 제 2 머플러(153)의 압입되는 부분에 끼워져서 조립될 수 있다.The first muffler 151 and the second muffler 153 may be assembled by a press-fitting method. In addition, the first filter 310 may be assembled by being fitted into a press-fit portion of the first muffler 151 and the second muffler 153.

상세히, 상기 제 1 머플러(151)에는, 상기 제 2 머플러(153)의 적어도 일부분이 결합되는 홈부(151a)가 형성된다. 그리고, 상기 제 2 머플러(153)에는, 상기 제 1 머플러(151)의 홈부(151a)에 삽입되는 돌기부(153a)가 포함된다.In detail, the first muffler 151 has a groove portion 151a to which at least a portion of the second muffler 153 is coupled. Further, the second muffler 153 includes a protrusion 153a inserted into the groove 151a of the first muffler 151.

상기 제 1 필터(310)의 양측부가, 상기 홈부(151a)와 돌기부(153a)의 사이에 개재된 상태에서, 상기 제 1 필터(310)는 상기 제 1,2 머플러(151,153)에 지지될 수 있다.When both side portions of the first filter 310 are interposed between the groove portion 151a and the protrusion portion 153a, the first filter 310 may be supported by the first and second mufflers 151 and 153. have.

상기 제 1 필터(310)가 상기 제 1,2 머플러(151,153)의 사이에 위치된 상태에서, 상기 제 1 머플러(151)와 제 2 머플러(153)가 서로 가까워지는 방향으로 이동하여 압입되면, 상기 제 1 필터(310)의 양측부는 상기 홈부(151a)와 돌기부(153a)의 사이에 끼워져서 고정될 수 있다.When the first filter 310 is positioned between the first and second mufflers 151 and 153, when the first muffler 151 and the second muffler 153 move in a direction closer to each other and press-fit, Both side portions of the first filter 310 may be inserted and fixed between the groove portion 151a and the protrusion portion 153a.

이와 같이, 상기 흡입 머플러(150)에 제 1 필터(310)가 제공됨으로써, 상기 흡입부(104)를 통하여 흡입된 냉매 중 소정 크기 이상의 이물은 상기 제 1 필터(310)에 의하여 필터링 될 수 있다. 따라서, 피스톤(130)과 실린더(120) 사이의 가스 베어링으로 작용하는 냉매에 이물이 포함되어, 상기 실린더(120)에 유입되는 것을 방지할 수 있다.In this way, since the first filter 310 is provided to the suction muffler 150, foreign substances having a predetermined size or more among the refrigerant sucked through the suction unit 104 may be filtered by the first filter 310. . Therefore, foreign matters are contained in the refrigerant acting as a gas bearing between the piston 130 and the cylinder 120, and it is possible to prevent the foreign matter from flowing into the cylinder 120.

또한, 상기 제 1 필터(310)가 상기 제 1,2 머플러(151,153)의 압입되는 부분에 견고하게 고정되므로 상기 흡입 머플러(150)로부터 분리되는 현상을 방지할 수있다.In addition, since the first filter 310 is firmly fixed to the press-fit portion of the first and second mufflers 151 and 153, separation from the suction muffler 150 can be prevented.

본 실시예에서는, 상기 제 1 머플러(151)에 홈부(151a)가 형성되고 상기 제 2 머플러(153)에 돌기부(153a)가 형성되는 것으로 설명되었으나, 이와는 달리 상기 제 1 머플러(151)에 돌기부가 형성되고 상기 제 2 머플러(153)에 홈부가 형성되도록 구성될 수도 있을 것이다.In the present embodiment, it has been described that the groove portion 151a is formed in the first muffler 151 and the protrusion portion 153a is formed in the second muffler 153, but unlike this, the protrusion portion 151a is formed in the first muffler 151. May be formed and a groove portion may be formed in the second muffler 153.

도 10은 실시예에 따른 압축실 주변의 구성을 보여주는 도면이고, 도 11은 실시예에 따른 실린더와 프레임의 결합모습을 보여주는 분해 사시도이고, 도 12는 실시예에 따른 실린더와 프레임의 구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 13은 실시예에 따른 프레임의 분해 사시도이고, 도 14는 실시예에 따른 실린더와 피스톤의 결합모습을 보여주는 단면도이다.10 is a view showing a configuration around a compression chamber according to an embodiment, FIG. 11 is an exploded perspective view showing a combination of a cylinder and a frame according to the embodiment, and FIG. 12 is a view showing the configuration of a cylinder and a frame according to the embodiment An exploded perspective view, FIG. 13 is an exploded perspective view of a frame according to an embodiment, and FIG. 14 is a cross-sectional view showing a combination of a cylinder and a piston according to the embodiment.

도 10 내지 도 14를 참조하면, 리니어 압축기(100)에는, 상기 압축실(P)에서 압축되어 토출된 냉매 중 적어도 일부의 냉매는 프레임(110)과 실린더(120) 사이의 공간으로 유동된다. 상기 프레임(110)과 실린더(120) 사이의 공간은, 상기 프레임(110)과 실린더(120)의 조립 공차에 의하여 형성되는, 상기 프레임(110)의 내측면과 실린더(120)의 외측면 사이의 갭(gap)으로서 이해된다.10 to 14, in the linear compressor 100, at least some of the refrigerants compressed and discharged in the compression chamber P flow into the space between the frame 110 and the cylinder 120. The space between the frame 110 and the cylinder 120 is formed by the assembly tolerance of the frame 110 and the cylinder 120, between the inner surface of the frame 110 and the outer surface of the cylinder 120 Is understood as the gap of.

상기 프레임(110)과 실린더(120) 사이의 공간에는, 유로(410,420,430)가 포함된다. 상기 유로(410,420,430)에는, 냉매가 유동하는 방향으로 차례로 형성되는 제 1 유로(410), 제 2 유로(420) 및 제 3 유로(430)가 포함된다.In the space between the frame 110 and the cylinder 120, flow paths 410, 420, and 430 are included. The passages 410, 420, and 430 include a first passage 410, a second passage 420, and a third passage 430 sequentially formed in a direction in which the refrigerant flows.

상세히, 상기 실린더(120)에는, 대략 원통 형상의 실린더 본체(121) 및 상기 실린더 본체(121)로부터 반경 방향으로 연장되는 실린더 플랜지부(125)가 포함된다. In detail, the cylinder 120 includes a cylinder body 121 having a substantially cylindrical shape and a cylinder flange portion 125 extending radially from the cylinder body 121.

상기 실린더 본체(121)에는, 토출된 가스 냉매가 유입되는 가스 유입부(122)가 포함된다. 상기 가스 유입부(122)는 상기 실린더 본체(121)의 외주면을 따라 원형의 형상으로 형성될 수 있다.The cylinder body 121 includes a gas inlet 122 through which the discharged gas refrigerant is introduced. The gas inlet 122 may be formed in a circular shape along the outer circumferential surface of the cylinder body 121.

그리고, 상기 가스 유입부(122)는 복수 개가 구비될 수 있다. 복수의 가스 유입부(122)에는, 상기 실린더 본체(121)의 축 방향 중심부로부터 일측에 위치하는 가스 유입부(122a,122b, 도 15 참조) 및 상기 축 방향 중심부로부터 타측에 위치하는 가스 유입부(122c, 도 15 참조)가 포함된다. In addition, a plurality of gas inlets 122 may be provided. The plurality of gas inlet portions 122 include gas inlet portions 122a, 122b (see FIG. 15) located on one side from the central portion in the axial direction of the cylinder body 121 and a gas inlet portion positioned on the other side from the central portion in the axial direction. (122c, see Fig. 15) is included.

상기 실린더 플랜지부(125)에는, 상기 프레임(110)과 결합되는 체결부(126)가 구비된다. 상기 체결부(126)는 상기 실린더 플랜지부(125)의 외주면으로부터 외부 방향으로 돌출되도록 구성될 수 있다. 상기 체결부(126)는, 소정의 체결부재, 일례로 볼트에 의하여 상기 프레임(110)의 실린더 체결공(118)에 결합될 수 있다.The cylinder flange portion 125 is provided with a fastening portion 126 coupled to the frame 110. The fastening part 126 may be configured to protrude outward from the outer circumferential surface of the cylinder flange part 125. The fastening part 126 may be coupled to the cylinder fastening hole 118 of the frame 110 by a predetermined fastening member, for example, a bolt.

상기 실린더 플랜지부(125)에는, 상기 프레임(110)에 안착되는 안착면(127)이 포함된다. 상기 안착면(127)은 상기 실린더 본체(121)로부터 반경 방향으로 연장되는 실린더 플랜지부(125)의 후면부일 수 있다.The cylinder flange portion 125 includes a seating surface 127 that is seated on the frame 110. The seating surface 127 may be a rear portion of the cylinder flange portion 125 extending in the radial direction from the cylinder body 121.

상기 프레임(110)에는, 상기 실린더 본체(121)를 둘러싸는 프레임 본체(111)와, 상기 프레임 본체(111)의 반경 방향으로 연장되어 상기 토출 커버(160)에 결합되는 커버 결합부(115)가 포함된다. In the frame 110, a frame body 111 surrounding the cylinder body 121 and a cover coupling portion 115 extending in a radial direction of the frame body 111 and coupled to the discharge cover 160 Is included.

상기 커버 결합부(115)에는, 상기 토출 커버(160)에 결합되는 체결부재가 삽입되는 다수의 커버 체결공(116) 및 상기 실린더 플랜지부(125)에 결합되는 체결부재가 삽입되는 다수의 실린더 체결공(118)이 형성된다. 상기 실린더 체결공(118)은 상기 커버 결합부(115)로부터 다소 함몰된 위치에 형성된다.In the cover coupling part 115, a plurality of cover fastening holes 116 into which a fastening member coupled to the discharge cover 160 is inserted, and a plurality of cylinders into which a fastening member coupled to the cylinder flange 125 is inserted. Fastening holes 118 are formed. The cylinder fastening hole 118 is formed at a slightly recessed position from the cover coupling part 115.

상기 프레임(110)에는, 상기 프레임 본체(111)에 연통되는 함몰부(117)가 구비된다. 상기 함몰부(117)는 상기 커버 결합부(115)로부터 후방으로 함몰되어 형성되며, 상기 함몰부(117)에는 상기 실린더 플랜지부(125)가 삽입될 수 있다. 즉, 상기 함몰부(117)는 상기 실린더 플랜지부(125)의 외주면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 함몰부(117)의 함몰된 깊이는, 상기 실린더 플랜지부(125)의 전후방 폭에 대응될 수 있다.The frame 110 is provided with a depression 117 communicating with the frame body 111. The recessed part 117 is formed by being recessed rearward from the cover coupling part 115, and the cylinder flange part 125 may be inserted into the recessed part 117. That is, the depression 117 may be disposed to surround the outer circumferential surface of the cylinder flange 125. The depressed depth of the depressed portion 117 may correspond to a front and rear width of the cylinder flange portion 125.

상기 함몰부(117)의 내주면과, 상기 실린더 플랜지부(125)의 외주면 사이에는, 소정의 냉매 유동공간, 즉 상기 제 1 유로(410)가 형성될 수 있다. 상기 실린더(120)가 상기 프레임(110)에 조립된 상태에서, 상기 실린더 플랜지부(125)의 외주면과, 상기 함몰부(117)의 내주면 사이에는 소정의 조립 공차가 형성되며, 상기 조립 공차에 대응하는 공간이 상기 제 1 유로(410)를 형성한다.A predetermined refrigerant flow space, that is, the first flow path 410 may be formed between the inner circumferential surface of the depression 117 and the outer circumferential surface of the cylinder flange 125. When the cylinder 120 is assembled to the frame 110, a predetermined assembly tolerance is formed between the outer circumferential surface of the cylinder flange 125 and the inner circumferential surface of the depression 117, A corresponding space forms the first flow path 410.

상기 토출 밸브(161)에서 토출된 고압의 가스 냉매는 상기 제 1 유로(410)를 경유하여, 제 2 필터(320)가 구비되는 제 2 유로(420)로 유동한다. 상기 제 2 필터(320)는, 상기 프레임(110)과 실린더(120)의 사이에 구비되어 토출 밸브(161)를 통하여 배출된 고압의 가스 냉매를 필터링 하기 위한 필터부재인 것으로 이해될 수 있다.The high-pressure gas refrigerant discharged from the discharge valve 161 passes through the first flow path 410 and flows into the second flow path 420 provided with the second filter 320. The second filter 320 may be understood to be a filter member provided between the frame 110 and the cylinder 120 to filter the high-pressure gas refrigerant discharged through the discharge valve 161.

상세히, 상기 함몰부(117)의 후단부에는, 단차지게 구비되는 안착부(113)가 형성된다. 상기 안착부(113)는 상기 함몰부(117)로부터 반경 방향 내측으로 연장되며, 상기 실린더 플랜지부(125)의 안착면(127)에 대향하도록 위치된다.In detail, at the rear end of the recessed portion 117, a seating portion 113 provided stepwisely is formed. The seating portion 113 extends radially inward from the recessed portion 117 and is positioned to face the seating surface 127 of the cylinder flange portion 125.

상기 안착부(113)에는, 링 형상의 제 2 필터(320)가 안착될 수 있다.A ring-shaped second filter 320 may be mounted on the mounting portion 113.

상기 안착부(113)에 상기 제 2 필터(320)가 안착된 상태에서, 상기 실린더(120)가 상기 프레임(110)에 결합되면, 상기 실린더 플랜지부(125)는 상기 제 2 필터(320)의 전방에서 상기 제 2 필터(320)를 누르게 된다. 즉, 상기 제 2 필터(320)는 상기 프레임(110)의 안착부(113)와 상기 실린더 플랜지부(125)의 안착면(127)의 사이에 개재되어 고정될 수 있다.In a state in which the second filter 320 is seated on the seating portion 113, when the cylinder 120 is coupled to the frame 110, the cylinder flange portion 125 is the second filter 320 The second filter 320 is pressed in front of. That is, the second filter 320 may be interposed and fixed between the seating portion 113 of the frame 110 and the seating surface 127 of the cylinder flange portion 125.

상기 제 2 유로(420)는, 상기 제 1 유로(410)를 경유한 냉매가 유동하는 유로로서, 상기 안착부(113)와 상기 실린더 플랜지부(125)의 안착면(127) 사이에는 소정의 조립 공차가 형성되며, 상기 조립 공차에 대응하는 공간이 상기 제 2 유로(420)를 형성한다.The second flow path 420 is a flow path through which the refrigerant passed through the first flow path 410 flows, and a predetermined value is provided between the seating portion 113 and the seating surface 127 of the cylinder flange portion 125. An assembly tolerance is formed, and a space corresponding to the assembly tolerance forms the second flow path 420.

상기 제 2 필터(320)는 상기 제 2 유로(420)에 설치되어, 상기 제 2 유로(420)를 유동하는 고압의 가스 냉매 중 이물이 상기 실린더(120)의 가스 유입부(122)로 유입되는 것을 차단하며, 냉매 중에 포함된 유분을 흡착하도록 구성될 수 있다.The second filter 320 is installed in the second flow path 420 so that foreign matters from the high-pressure gas refrigerant flowing through the second flow path 420 flow into the gas inlet 122 of the cylinder 120 It is blocked from being, and may be configured to adsorb oil contained in the refrigerant.

일례로, 상기 제 2 필터(320)에는, PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유로 이루어진 부직포 또는 흡착포가 포함될 수 있다. 상기 PET는 내열성 및 기계적 강도가 우수하다는 장점이 있다. 그리고, 냉매 중 2μm 이상의 이물을 차단할 수 있다. For example, the second filter 320 may include a nonwoven fabric or an adsorption fabric made of polyethylene terephthalate (PET) fibers. The PET has the advantage of excellent heat resistance and mechanical strength. In addition, it is possible to block foreign substances of 2 μm or more in the refrigerant.

다른 실시예를 제안한다. We propose another embodiment.

상기 실시예에서는, 상기 제 2 필터(320)가 상기 제 2 유로(420)에 설치되는 것으로 설명되었으나, 이와는 달리, 상기 제 2 필터(320)는 상기 제 1 유로(410), 즉 상기 실린더 플랜지부(125)의 외주면과, 상기 프레임(110)의 함몰부(117) 내주면 사이의 공간에 설치될 수도 있을 것이다.In the above embodiment, it has been described that the second filter 320 is installed in the second flow path 420, but unlike this, the second filter 320 is the first flow path 410, that is, the cylinder plan. It may be installed in the space between the outer circumferential surface of the branch part 125 and the inner circumferential surface of the recessed part 117 of the frame 110.

상기 유로(410,420,430)에는, 상기 제 2 유로(420)를 경유한 냉매가 유동하는 제 3 유로(430)가 포함된다. The flow paths 410, 420, and 430 include a third flow path 430 through which the refrigerant passed through the second flow path 420 flows.

상기 제 3 유로(430)는 상기 제 2 유로(420)로부터 상기 실린더 본체(121)의 외주면을 따라 후방으로 연장되며, 상기 프레임 본체(111)의 후방부와 상기 실린더 본체(121)의 제 1 본체단부(121a, 도 15 참조)의 사이 공간까지 연장될 수 있다.The third flow path 430 extends rearward along the outer circumferential surface of the cylinder body 121 from the second flow path 420, and the rear portion of the frame body 111 and the first of the cylinder body 121 It may extend to a space between the body end portions 121a (refer to FIG. 15).

상기 제 3 유로(430)를 유동하는 냉매는 상기 가스 유입부(122) 및 노즐부(123)를 경유하여, 상기 실린더(120)의 내주면측으로 유동할 수 있다.The refrigerant flowing through the third flow path 430 may flow toward the inner circumferential surface of the cylinder 120 through the gas inlet 122 and the nozzle 123.

도 15는 실시예에 따른 실린더의 구성을 보여주는 도면이고, 도 16은 도 14의 "A"를 확대한 단면도이다.15 is a view showing the configuration of a cylinder according to the embodiment, and FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of “A” in FIG. 14.

도 15 및 도 16을 참조하면, 실시예에 따른 실린더(120)에는, 대략 원통 형상을 가지며 제 1 본체단부(121a) 및 제 2 본체단부(121b)를 형성하는 실린더 본체(121) 및 상기 실린더 본체(121)의 제 2 본체단부(121b)로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 실린더 플랜지부(125)가 포함된다. 15 and 16, in the cylinder 120 according to the embodiment, a cylinder body 121 having a substantially cylindrical shape and forming a first body end 121a and a second body end 121b, and the cylinder A cylinder flange portion 125 extending radially outward from the second body end 121b of the body 121 is included.

상기 제 1 본체단부(121a) 및 제 2 본체단부(121b)는 상기 실린더 본체(121)의 축방향 중심부(121c)를 기준으로 상기 실린더 본체(121)의 양측 단부를 형성한다.The first body end 121a and the second body end 121b form both ends of the cylinder body 121 with respect to the central portion 121c in the axial direction of the cylinder body 121.

상기 실린더 본체(121)에는, 상기 토출밸브(161)를 통하여 배출된 고압의 가스 냉매 중 적어도 일부의 냉매가 유동하며 제 3 필터(330)가 설치되는 복수의 가스 유입부(122)가 포함된다. 그리고, 상기 실린더 본체(121)에는, 상기 복수의 가스 유입부(122)로부터 반경 내측방향으로 연장되는 노즐부(123)가 더 포함된다.The cylinder body 121 includes a plurality of gas inlets 122 in which at least some of the high-pressure gas refrigerants discharged through the discharge valve 161 flow and a third filter 330 is installed. . Further, the cylinder body 121 further includes a nozzle portion 123 extending radially inward from the plurality of gas inlet portions 122.

상기 복수의 가스 유입부(122) 및 노즐부(123)는, 상기 제 3 유로(430)의 일 구성으로서 이해된다. 따라서, 상기 제 3 유로(430)를 유동하는 냉매 중 적어도 일부의 냉매는 상기 복수의 가스 유입부(122) 및 노즐부(123)를 통하여, 상기 실린더(120)의 내주면 측으로 유동할 수 있다.The plurality of gas inlet portions 122 and nozzle portions 123 are understood as one configuration of the third flow path 430. Accordingly, at least some of the refrigerants flowing through the third flow path 430 may flow toward the inner circumferential surface of the cylinder 120 through the plurality of gas inlet portions 122 and nozzle portions 123.

상기 복수의 가스 유입부(122)는 상기 실린더 본체(121)의 외주면으로부터 소정 깊이 및 폭만큼 함몰되도록 구성된다. The plurality of gas inlets 122 are configured to be depressed by a predetermined depth and width from the outer circumferential surface of the cylinder body 121.

그리고, 유입된 냉매는 상기 피스톤(130)의 외주면과 실린더(120)의 내주면 사이에 위치하여, 상기 피스톤(130)의 움직임에 대한 가스 베어링으로서 기능한다. 즉, 상기 냉매의 압력에 의하여, 상기 피스톤(130)의 외주면은 상기 실린더(120)의 내주면으로부터 이격된 상태를 유지하게 된다.In addition, the introduced refrigerant is located between the outer circumferential surface of the piston 130 and the inner circumferential surface of the cylinder 120, and functions as a gas bearing for the movement of the piston 130. That is, due to the pressure of the refrigerant, the outer circumferential surface of the piston 130 is kept spaced apart from the inner circumferential surface of the cylinder 120.

상기 복수의 가스 유입부(122)에는, 상기 실린더 본체(121)의 축방향 중심부(121c)로부터 일측에 위치하는 제 1 가스 유입부(122a) 및 제 2 가스 유입부(122b)와, 상기 축방향 중심부(121c)로부터 타측에 위치하는 제 3 가스 유입부(122c)가 포함된다. The plurality of gas inlets 122 include a first gas inlet 122a and a second gas inlet 122b positioned at one side from the axial center 121c of the cylinder body 121, and the shaft A third gas inlet 122c positioned on the other side from the direction central portion 121c is included.

상기 제 1,2 가스 유입부(122a,122b)는 상기 실린더 본체(121)의 축방향 중심부(121c)를 기준으로 상기 제 2 본체단부(121b)에 더 가깝게 위치되고, 상기 제 3 가스 유입부(122c)는 상기 실린더 본체(121)의 축방향 중심부(121c)를 기준으로 상기 제 1 본체단부(121a)에 더 가깝게 위치될 수 있다.The first and second gas inlets 122a and 122b are located closer to the second body end 121b with respect to the axial central portion 121c of the cylinder body 121, and the third gas inlet portion 122c may be positioned closer to the first body end 121a with respect to the central portion 121c in the axial direction of the cylinder body 121.

즉, 상기 복수의 가스 유입부(122)는 상기 실린더 본체(121)의 축방향 중심부(121c)를 기준으로 비대칭 되는 개수로 배치된다.That is, the plurality of gas inlets 122 are arranged in an asymmetrical number with respect to the central portion 121c in the axial direction of the cylinder body 121.

도 15를 참조하면, 상기 실린더(120)의 내부 압력은, 냉매의 흡입측에 가까운 제 1 본체단부(121a)에 비하여, 압축된 냉매의 토출측에 가까운 상기 제 2 본체단부(121b)측에 더 높게 형성되므로, 상기 제 2 본체단부(121b)측에 더 많은 가스 유입부(122)를 형성하여 가스 베어링의 기능을 강화하는 반면, 상기 제 1 본체단부(121a)측에는 상대적으로 적은 가스 유입부(122)를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 15, the internal pressure of the cylinder 120 is more on the side of the second body end 121b close to the discharge side of the compressed refrigerant compared to the first body end 121a close to the suction side of the refrigerant. Since it is formed high, more gas inlet portions 122 are formed on the side of the second main body end 121b to enhance the function of the gas bearing, whereas a relatively small amount of gas inlet portions on the side of the first main body end 121a ( 122).

상기 실린더 본체(121)에는, 상기 복수의 가스 유입부(122)로부터 상기 실린더 본체(121)의 내주면 방향으로 연장되는 노즐부(123)가 더 포함된다. 상기 노즐부(123)는 상기 가스 유입부(122)보다 작은 폭 또는 크기를 가지도록 형성된다. The cylinder body 121 further includes a nozzle part 123 extending from the plurality of gas inlet parts 122 in a direction of the inner circumferential surface of the cylinder body 121. The nozzle part 123 is formed to have a smaller width or size than the gas inlet part 122.

상기 노즐부(123)는 원형으로 연장된 가스 유입부(122)를 따라 복수 개가 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 노즐부(123)는 서로 이격되어 배치된다.A plurality of nozzle portions 123 may be formed along the gas inlet portion 122 extending in a circular shape. In addition, the plurality of nozzle units 123 are disposed to be spaced apart from each other.

상기 노즐부(123)에는, 상기 가스 유입부(122)에 연결되는 입구부(123a) 및 상기 실린더 본체(121)의 내주면에 연결되는 출구부(123b)가 포함된다. 상기 노즐부(123)는 입구부(123a)로부터 상기 출구부(123b)를 향하여 소정 길이를 가지도록 형성된다. The nozzle part 123 includes an inlet part 123a connected to the gas inlet part 122 and an outlet part 123b connected to an inner circumferential surface of the cylinder body 121. The nozzle part 123 is formed to have a predetermined length from the inlet part 123a toward the outlet part 123b.

상기 복수의 가스 유입부(122)의 함몰된 깊이 및 폭과, 상기 노즐부(123)의 길이는, 상기 실린더(120)의 강성, 상기 제 3 필터(330)의 양 또는 상기 노즐부(123)를 통과하는 냉매의 압력 강하의 크기등을 고려하여 적절한 크기로 결정될 수 있다.The depth and width of the plurality of gas inlets 122 and the length of the nozzle part 123 are determined by the stiffness of the cylinder 120, the amount of the third filter 330, or the nozzle part 123 In consideration of the size of the pressure drop of the refrigerant passing through ), it can be determined as an appropriate size.

일례로, 상기 상기 복수의 가스 유입부(122)의 함몰된 깊이 및 폭이 너무 크거나, 상기 노즐부(123)의 길이가 너무 작아지면, 상기 실린더(120)의 강성이 약해질 수 있다.For example, when the depth and width of the plurality of gas inlets 122 are too large or the length of the nozzle unit 123 is too small, the stiffness of the cylinder 120 may be weakened.

반면에, 상기 복수의 가스 유입부(122)의 함몰된 깊이 및 폭이 너무 작으면, 상기 가스 유입부(122)에 설치될 수 있는 제 3 필터(330)의 양이 너무 적어질 수 있다.On the other hand, if the depth and width of the plurality of gas inlets 122 are too small, the amount of the third filter 330 that can be installed in the gas inlet 122 may be too small.

그리고, 상기 노즐부(123)의 길이가 너무 커지면, 상기 노즐부(123)를 통과하는 냉매의 압력 강하가 너무 커지게 되어, 가스 베어링으로서의 충분한 기능을 수행할 수 없게 된다.In addition, when the length of the nozzle part 123 is too large, the pressure drop of the refrigerant passing through the nozzle part 123 becomes too large, so that a sufficient function as a gas bearing cannot be performed.

상기 노즐부(123)의 입구부(123a)의 직경은 상기 출구부(123b)의 직경보다 크게 형성된다. The diameter of the inlet part 123a of the nozzle part 123 is larger than the diameter of the outlet part 123b.

상세히, 상기 노즐부(123)의 직경이 너무 커지는 경우, 상기 토출 밸브(161)를 통하여 배출된 고압의 가스 냉매 중 상기 노즐부(123)로 유입되는 냉매의 양이 너무 많게 되어 압축기의 유량 손실이 크게 되는 문제점이 있다.In detail, when the diameter of the nozzle part 123 is too large, the amount of the refrigerant flowing into the nozzle part 123 among the high-pressure gas refrigerant discharged through the discharge valve 161 becomes too large, resulting in a loss of flow rate of the compressor. There is a problem that becomes large.

반면에, 상기 노즐부(123)의 직경이 너무 작게 되면, 상기 노즐부(123)에서의 압력 강하가 크게 되어 가스 베어링으로서의 성능이 감소하는 문제점이 있다.On the other hand, when the diameter of the nozzle part 123 is too small, the pressure drop in the nozzle part 123 increases, and there is a problem that the performance as a gas bearing decreases.

따라서, 본 실시예에서는 상기 노즐부(123)의 입구부(123a)의 직경을 상대적으로 크게 형성하여 상기 노즐부(123)로 유입되는 냉매의 압력 강하를 줄이고, 상기 출구부(123b)의 직경을 상대적으로 작게 형성하여 상기 노즐부(123)를 통한 가스 베어링의 유입량을 소정값 이하로 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.Therefore, in this embodiment, the diameter of the inlet part 123a of the nozzle part 123 is relatively large to reduce the pressure drop of the refrigerant flowing into the nozzle part 123, and the diameter of the outlet part 123b By forming relatively small, it is characterized in that it is possible to adjust the inflow amount of the gas bearing through the nozzle unit 123 to a predetermined value or less.

상기 복수의 가스 유입부(122)에는, 제 3 필터(330)가 설치된다. 상기 제 3 필터(330)에 의하여, 상기 실린더(120)의 내주면측으로 유동하는 냉매는 필터링 될 수 있다.A third filter 330 is installed in the plurality of gas inlets 122. The refrigerant flowing toward the inner circumferential surface of the cylinder 120 may be filtered by the third filter 330.

상세히, 상기 제 3 필터(330)는 상기 실린더(120)의 내부로 소정 크기 이상의 이물이 유입되는 것을 차단하고 냉매 중에 포함된 유분을 흡착하는 기능을 수행한다. 여기서, 상기 소정 크기는 1μm 일 수 있다.In detail, the third filter 330 blocks foreign substances of a predetermined size or more from flowing into the cylinder 120 and absorbs oil contained in the refrigerant. Here, the predetermined size may be 1 μm.

상기 제 3 필터(330)에는, 상기 가스 유입부(122)에 감겨진 실(thread)이 포함된다. 상세히, 상기 실(thread)은, PET(Polyethylene Terephthalate) 재질로 구성되어 소정의 두께 또는 직경을 가질 수 있다.The third filter 330 includes a thread wound around the gas inlet 122. In detail, the thread is made of polyethylene terephthalate (PET) material and may have a predetermined thickness or diameter.

상기 실(thread)의 두께 또는 직경은 상기 실(thread)의 강도를 고려하여 적절한 값으로 결정될 수 있다. 만약, 상기 실(thread)의 두께 또는 직경이 너무 작게 되면 상기 실(thread)의 강도가 너무 약해져 쉽게 끊어질 수 있으며, 상기 실(thread)의 두께 또는 직경이 너무 크게 되면 실(thread)을 감았을 때 상기 가스 유입부(122)에서의 공극이 너무 커져 이물의 필터링 효과가 낮아지는 문제점이 있다.The thickness or diameter of the thread may be determined to be an appropriate value in consideration of the strength of the thread. If the thickness or diameter of the thread is too small, the strength of the thread becomes too weak and can be easily broken. If the thickness or diameter of the thread is too large, the thread is wound. In this case, there is a problem in that the air gap in the gas inlet 122 is too large to reduce the filtering effect of foreign matter.

일례로, 상기 실(thread)의 두께 또는 직경은 수백 μm 단위로 형성되며, 상기 실(thread)는 수십 μm 단위의 원사(spun thread)가 다수의 가닥으로 결합되어 구성될 수 있다.For example, the thickness or diameter of the thread is formed in a unit of several hundred μm, and the thread may be formed by combining a number of spun threads in the unit of several tens of μm.

상기 실(thread)은 다수 회 감겨지고 그 단부가 매듭으로 고정되도록 구성된다. 상기 실(thread)의 감겨지는 횟수는 가스 냉매의 압력 강하정도 및 이물의 필터링 효과를 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 만약, 상기 감겨지는 횟수가 너무 크면 가스 냉매의 압력강하가 너무 커지게 되고, 상기 감겨지는 횟수가 너무 적게 되면 이물의 필터링이 잘 되지 않을 수 있다.The thread is wound a plurality of times and the end thereof is configured to be fixed with a knot. The number of times the thread is wound may be appropriately selected in consideration of the degree of pressure drop of the gas refrigerant and the filtering effect of foreign matter. If the number of windings is too large, the pressure drop of the gas refrigerant becomes too large, and if the number of windings is too small, filtering of foreign matter may not be performed well.

그리고, 상기 실(thread)의 감겨지는 장력(tension force)은 실린더(120)의 변형도 및 실의 고정력을 고려하여, 적절한 크기로 형성된다. 만약, 상기 장력이 너무 커지게 되면 실린더(120)의 변형이 유발될 수 있으며 상기 장력이 너무 작아지게 되면 실(thread)이 상기 가스 유입부(122)에 잘 고정되지 않을 수 있다.In addition, the tension force wound around the thread is formed in an appropriate size in consideration of the degree of deformation of the cylinder 120 and the fixing force of the thread. If the tension is too large, deformation of the cylinder 120 may be caused, and if the tension is too small, the thread may not be well fixed to the gas inlet 122.

도 17은 실시예에 따른 프레임과 실린더의 결합 모습을 보여주는 단면도이고, 도 18은 도 17의 "B"를 확대한 도면이다.17 is a cross-sectional view showing a combination of a frame and a cylinder according to an embodiment, and FIG. 18 is an enlarged view of “B” of FIG. 17.

도 17 및 도 18을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기(100)에는, 상기 제 3 유로(430)와 연통되며, 실링부재(350)가 설치되는 실링 포켓(370)이 포함된다. Referring to FIGS. 17 and 18, the linear compressor 100 according to the embodiment of the present invention includes a sealing pocket 370 in communication with the third flow path 430 and in which a sealing member 350 is installed. .

상기 실링 포켓(370)은 상기 실링부재(350)가 설치될 수 있는 공간으로서, 상기 프레임 본체(111)의 내주면과 상기 실린더 본체(121)의 외주면 사이에 형성된다. 그리고, 상기 실링 포켓(370)은 상기 프레임(110) 및 실린더(120)의 후방부에 형성될 수 있다. 냉매의 유동방향을 기준으로, 상기 실링 포켓(370)의 유동 단면적은 상기 제 3 유로(430)의 유동 단면적보다 크게 형성된다.The sealing pocket 370 is a space in which the sealing member 350 can be installed, and is formed between the inner circumferential surface of the frame body 111 and the outer circumferential surface of the cylinder body 121. In addition, the sealing pocket 370 may be formed at the rear portion of the frame 110 and the cylinder 120. Based on the flow direction of the refrigerant, the flow cross-sectional area of the sealing pocket 370 is larger than the flow cross-sectional area of the third flow path 430.

상세히, 프레임 본체(111)의 후방부에는, 상기 프레임 본체(111)의 내주면으로부터 반경방향 외측으로 함몰되도록 구성되는 포켓 형성부(112)가 포함된다. 상기 포켓 형성부(112)는 상기 실링 포켓(370)의 적어도 일면을 형성한다. In detail, the rear portion of the frame body 111 includes a pocket forming portion 112 configured to be recessed radially outward from the inner circumferential surface of the frame body 111. The pocket forming part 112 forms at least one surface of the sealing pocket 370.

그리고, 상기 프레임 본체(111)에는, 상기 포켓 형성부(112)로부터 후방 내측 방향으로 경사지게 연장되는 제 2 경사부(113)가 더 포함된다. In addition, the frame body 111 further includes a second inclined portion 113 extending obliquely in a rearward inward direction from the pocket forming portion 112.

상기 실린더 본체(121)에는, 상기 실링 포켓(370)을 형성하기 위한 제 1 경사부(128)가 포함된다. 상기 제 1 경사부(128)는 상기 실링 포켓(370)의 적어도 일면을 구성한다.The cylinder body 121 includes a first inclined portion 128 for forming the sealing pocket 370. The first inclined portion 128 constitutes at least one surface of the sealing pocket 370.

상기 제 1 경사부(128)는 상기 실린더 본체(121)의 제 1 본체단부(121a)로부터 후방 내측으로 경사지게 연장된다. 그리고, 상기 제 1 경사부(128)는 상기 포켓 형성부(112)의 내측으로부터 상기 제 2 경사부(113)의 내측에 대응하는 지점까지 연장될 수 있다.The first inclined portion 128 extends obliquely rearwardly from the first body end 121a of the cylinder body 121. In addition, the first inclined portion 128 may extend from an inner side of the pocket forming portion 112 to a point corresponding to an inner side of the second inclined portion 113.

상기 포켓 형성부(112)의 함몰된 구조 및 상기 제 1 경사부(128)의 경사진 구조에 의하여, 상기 실링 포켓(370)의 반경방향 높이는 상기 실링부재(350)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 실링 포켓(370)의 축방향 길이는 상기 실링부재(350)의 직경보다 크게 형성될 수 있다.Due to the recessed structure of the pocket forming part 112 and the inclined structure of the first inclined part 128, the height in the radial direction of the sealing pocket 370 may be larger than the diameter of the sealing member 350. have. In addition, a length of the sealing pocket 370 in the axial direction may be larger than a diameter of the sealing member 350.

즉, 상기 실링 포켓(370)은, 상기 실링부재(350)가 상기 프레임 본체(111) 또는 실린더 본체(121)에 간섭되지 않고, 이동 가능할 정도의 크기를 가질 수 있다. That is, the sealing pocket 370 may have a size such that the sealing member 350 is movable without interfering with the frame body 111 or the cylinder body 121.

한편, 상기 제 1 경사부(128)의 후방부와, 상기 제 2 경사부(113)의 후방부 사이의 이격된 공간의 간격 또는 거리는, 상기 실링부재(350)의 직경보다 작게 형성된다. 따라서, 리니어 압축기(100)의 작동간, 냉매가 상기 제 3 유로(430)를 따라 후방으로 유동할 때, 상기 실링부재(350)는 상기 냉매의 압력에 의하여 후방으로 이동하며, 상기 이격된 공간을 밀폐하게 된다.On the other hand, the distance or distance of the spaced space between the rear portion of the first inclined portion 128 and the rear portion of the second inclined portion 113 is formed smaller than the diameter of the sealing member 350. Therefore, during the operation of the linear compressor 100, when the refrigerant flows backward along the third flow path 430, the sealing member 350 moves backward by the pressure of the refrigerant, and the spaced space Will be sealed.

이와 같이, 상기 실링부재(350)가 상기 실린더(120)와 프레임(110)의 사이에 개재되어 상기 제 3 유로(430)를 밀폐하므로, 상기 제 3 유로(430)의 냉매가 상기 프레임(110)의 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.In this way, since the sealing member 350 is interposed between the cylinder 120 and the frame 110 to seal the third flow path 430, the refrigerant in the third flow path 430 ) Can be prevented from leaking to the outside.

그리고, 상기 실링부재(350)가 상기 실링 포켓(370)에 이동 가능하게 제공되며, 압축기가 구동되어 상기 제 3 유로(430)에서 냉매의 유동이 발생하는 경우에 상기 실링부재(350)가 상기 실린더(120) 및 상기 프레임(110)에 가압되므로, 상기 실링부재(350)의 가압력에 의한 실린더(120)의 변형을 방지할 수 있다.In addition, the sealing member 350 is provided to be movable in the sealing pocket 370, and when a refrigerant flow occurs in the third flow path 430 when the compressor is driven, the sealing member 350 Since the cylinder 120 and the frame 110 are pressed, deformation of the cylinder 120 due to the pressing force of the sealing member 350 can be prevented.

이하에서는, 리니어 압축기의 작동간 냉매의 유동모습에 대하여 설명한다.Hereinafter, the flow of the refrigerant during the operation of the linear compressor will be described.

도 19는 실시예에 따른 리니어 압축기의 냉매 유동모습을 보여주는 단면도이고, 도 20은 실시예에 따른 압축실에서 토출된 냉매의 제 1,2 유로에서의 유동모습을 보여주는 도면이고, 도 21은 제 3 유로에서의 냉매 유동모습을 보여주는 도면이다.19 is a cross-sectional view showing the flow of refrigerant in the linear compressor according to the embodiment, FIG. 20 is a view showing the flow of the refrigerant discharged from the compression chamber according to the embodiment in the first and second flow paths, and FIG. 21 is It is a diagram showing the flow of refrigerant in the 3 flow path.

먼저, 도 19를 참조하여, 리니어 압축기에서의 냉매 유동에 대하여 간단하게 설명한다. First, with reference to FIG. 19, the flow of the refrigerant in the linear compressor will be briefly described.

도 19를 참조하면, 냉매는 흡입부(104)를 통하여 쉘(101)의 내부로 유입되며, 흡입 가이드부(155)를 통하여 흡입 머플러(150)의 내부로 유동한다.Referring to FIG. 19, the refrigerant flows into the shell 101 through the suction part 104 and flows into the suction muffler 150 through the suction guide part 155.

그리고, 냉매는 상기 흡입 머플러(150)의 제 1 머플러(151)를 경유하여 제 2 머플러(153)로 유입되며, 피스톤(130)의 내부로 유동한다. 이 과정에서, 냉매의 흡입 소음이 저감될 수 있다.Then, the refrigerant flows into the second muffler 153 via the first muffler 151 of the suction muffler 150 and flows into the piston 130. In this process, the suction noise of the refrigerant can be reduced.

한편, 냉매는 상기 흡입 머플러(150)에 제공되는 제 1 필터(310)를 경유하면서 소정 크기(25μm) 이상의 이물이 필터링 될 수 있다.Meanwhile, the refrigerant may filter foreign matter having a predetermined size (25 μm) or more while passing through the first filter 310 provided to the suction muffler 150.

상기 흡입 머플러(150)를 통과하여 상기 피스톤(130)의 내부에 존재하는 냉매는 흡입 밸브(135)가 개방되면, 흡입공(133)을 통하여 압축공간(P)으로 흡입된다.When the suction valve 135 is opened, the refrigerant passing through the suction muffler 150 and present in the piston 130 is sucked into the compression space P through the suction hole 133.

상기 압축공간(P)에서의 냉매 압력이 토출 압력 이상이 되면 토출 밸브(161)는 개방되며, 냉매는 개방된 토출 밸브(161)를 통하여 토출 커버(160)의 토출 공간으로 배출된다. 상세히, 상기 토출 밸브(161)는 전방으로 이동하여 상기 실린더(120)의 전면으로부터 이격되며, 이 과정에서, 상기 밸브 스프링(162)은 전방으로 탄성 변형된다. 그리고, 상기 스토퍼(163)는 상기 밸브 스프링(162)의 변형량을 일정 정도로 제한한다.When the refrigerant pressure in the compression space P is equal to or higher than the discharge pressure, the discharge valve 161 is opened, and the refrigerant is discharged to the discharge space of the discharge cover 160 through the opened discharge valve 161. In detail, the discharge valve 161 moves forward and is spaced apart from the front surface of the cylinder 120, and in this process, the valve spring 162 is elastically deformed forward. In addition, the stopper 163 limits the amount of deformation of the valve spring 162 to a certain degree.

상기 토출 커버(160)의 토출 공간으로 배출된 냉매는, 상기 토출 커버(160)에 결합된 루프 파이프(165)를 통하여 토출부(105)로 유동하며, 압축기(100)의 외부로 배출된다.The refrigerant discharged to the discharge space of the discharge cover 160 flows to the discharge part 105 through the loop pipe 165 coupled to the discharge cover 160 and is discharged to the outside of the compressor 100.

한편, 상기 토출 커버(160)의 토출 공간에 존재하는 냉매 중 적어도 일부의 냉매는 실린더(120)와 프레임(110) 사이에 존재하는 공간, 즉 상기 제 1 유로(410) 및 제 2 유로(420)를 유동하게 된다. 그리고, 냉매는 상기 제 1 유로(410) 또는 제 2 유로(420)를 유동하는 과정에서, 상기 제 2 필터(320)에서 필터링 될 수 있다.Meanwhile, at least some of the refrigerants present in the discharge space of the discharge cover 160 are spaces between the cylinder 120 and the frame 110, that is, the first flow path 410 and the second flow path 420 ) Will flow. In addition, the refrigerant may be filtered by the second filter 320 while flowing through the first flow path 410 or the second flow path 420.

그리고, 필터링 된 냉매는 상기 제 3 유로(430)를 통하여 실린더 본체(121)의 외주면을 향하여 유동하며, 적어도 일부의 냉매는 상기 실린더 본체(121)에 형성된 복수의 가스 유입부(122)로 유입된다. 상기 가스 유입부(122)로 유입된 냉매는 상기 제 3 필터(330)에서 필터링 되며, 상기 노즐부(123)를 통하여 실린더(120)의 내부로 유입된다.In addition, the filtered refrigerant flows toward the outer circumferential surface of the cylinder body 121 through the third flow path 430, and at least a portion of the refrigerant flows into the plurality of gas inlet portions 122 formed in the cylinder body 121. do. The refrigerant introduced into the gas inlet 122 is filtered by the third filter 330 and is introduced into the cylinder 120 through the nozzle unit 123.

상기 실린더(120)의 내부로 유입된 냉매는 상기 실린더(120)의 내주면과 피스톤(130)의 외주면 사이에 위치하며, 상기 피스톤(130)을 상기 실린더(120)의 내주면으로부터 이격시킬 수 있도록 작용한다(가스 베어링).The refrigerant introduced into the cylinder 120 is located between the inner circumferential surface of the cylinder 120 and the outer circumferential surface of the piston 130, and acts to separate the piston 130 from the inner circumferential surface of the cylinder 120 Do (gas bearing).

이와 같이, 고압의 가스 냉매가 상기 실린더(120)의 내부로 바이패스 되어 왕복 운동하는 피스톤(130)에 부상압을 제공하고, 실린더와 피스톤과의 계면에 베어링으로 작용할 수 있다. 이에 따라 피스톤(130)과 실린더(120) 사이의 마모를 줄일 수 있다. 그리고, 베어링을 위한 오일을 사용하지 않음으로써, 상기 압축기(100)가 고속으로 운전되더라도 오일에 의한 마찰 손실을 발생시키지 않을 수 있다.In this way, the high-pressure gas refrigerant is bypassed into the interior of the cylinder 120 to provide a floating pressure to the reciprocating piston 130 and act as a bearing at the interface between the cylinder and the piston. Accordingly, it is possible to reduce the wear between the piston 130 and the cylinder 120. In addition, by not using oil for bearings, even if the compressor 100 is operated at high speed, friction loss due to oil may not be generated.

상기 실린더의 내면과 상기 피스톤의 외면에 유입되는 냉매는 압축된 냉매이고 응축압(Pd)을 가지는 상태이고이다 이에 반하여 냉매가 유입되는 공간은 압축되기 전의 증발압(Ps)을 가지는 상태이다. 따라서, 상기 응축압과 상기 증발압의 차이가 크면 클수록 상기 피스톤(130)은 더 큰 힘으로 실린더(120)의 내면으로부터 부상할 수 있다. The refrigerant flowing into the inner surface of the cylinder and the outer surface of the piston is a compressed refrigerant and has a condensing pressure (Pd). On the other hand, the space into which the refrigerant is introduced has an evaporation pressure (Ps) before being compressed. Accordingly, as the difference between the condensation pressure and the evaporation pressure increases, the piston 130 may float from the inner surface of the cylinder 120 with a greater force.

또한, 압축기(100)의 내부를 유동하는 냉매의 경로상에, 다수의 필터를 구비함으로써 냉매 중에 포함된 이물을 제거할 수 있고, 이에 따라 가스 베어링으로서 작용할 냉매의 신뢰성이 향상될 수 있다. 따라서, 냉매에 포함된 이물에 의하여 피스톤(130) 또는 실린더(120)에 마모가 발생되는 현상을 방지할 수 있다.In addition, by providing a plurality of filters on the path of the refrigerant flowing inside the compressor 100, foreign matter contained in the refrigerant can be removed, and accordingly, the reliability of the refrigerant serving as a gas bearing can be improved. Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of wear on the piston 130 or the cylinder 120 due to foreign substances contained in the refrigerant.

그리고, 상기 다수의 필터에 의하여 냉매 중에 포함된 유분을 제거함으로써, 유분에 의한 마찰 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 제 1 필터(310), 제 2 필터(320) 및 제 3 필터(330)는 가스 베어링으로 작용할 냉매를 필터링 하는 점에서, 이들을 합하여 "냉매 필터장치"라 이름할 수 있다.In addition, by removing the oil contained in the refrigerant by the plurality of filters, it is possible to prevent the occurrence of friction loss due to the oil. Since the first filter 310, the second filter 320, and the third filter 330 filter refrigerant to serve as a gas bearing, they may be collectively referred to as a “refrigerant filter device”.

한편, 상기 제 3 유로(430)를 유동하는 냉매는 상기 실링부재(350)에 작용하게 된다. 즉, 상기 냉매의 압력은 상기 실링부재(350)에 작용되며, 상기 실링부재(350)는 상기 실링 포켓(370)으로부터 상기 실린더(120)의 제 1 경사부(128)와 상기 프레임(110)의 제 2 경사부(113) 사이의 지점으로 이동하게 된다.Meanwhile, the refrigerant flowing through the third flow path 430 acts on the sealing member 350. In other words, the pressure of the refrigerant is applied to the sealing member 350, the sealing member 350 from the sealing pocket 370, the first inclined portion 128 of the cylinder 120 and the frame 110 It moves to the point between the second inclined parts 113 of.

그리고, 상기 실링부재(350)는 상기 실린더(120) 및 프레임(110)에 밀착되어, 상기 실린더(120)와 프레임(110) 사이의 이격된 공간, 일례로 상기 제 1 경사부(128)와 제 2 경사부(113) 사이의 공간을 밀폐하게 된다. 따라서, 상기 제 3 유로(430)의 냉매가 상기 실린더(120)와 프레임(110) 사이의 이격된 공간을 통하여 외부로 누설되는 것이 방지될 수 있다.In addition, the sealing member 350 is in close contact with the cylinder 120 and the frame 110, a spaced apart space between the cylinder 120 and the frame 110, for example, the first inclined portion 128 and The space between the second inclined portions 113 is sealed. Accordingly, it is possible to prevent the refrigerant in the third flow path 430 from leaking to the outside through the spaced apart space between the cylinder 120 and the frame 110.

한편, 상기 리니어 압축기(100)의 구동이 중단되면, 상기 실링부재(350)에 작용하는 냉매의 압력이 해제되므로, 상기 실링부재(350)와, 상기 실린더(120) 및 프레임(110)간의 밀착력이 약해진다. 결국, 상기 실링부재(350)는 상기 실링 포켓(220)내에서 자유롭게 이동 가능한 상태, 일례로 상기 제 1 경사부(128)와 제 2 경사부(113)로부터 이격된 상태에 있게 된다(점선 표시).On the other hand, when the driving of the linear compressor 100 is stopped, since the pressure of the refrigerant acting on the sealing member 350 is released, the adhesion between the sealing member 350 and the cylinder 120 and the frame 110 This weakens. As a result, the sealing member 350 is freely movable within the sealing pocket 220, for example, in a state spaced apart from the first inclined portion 128 and the second inclined portion 113 (dotted line mark). ).

이와 같은 작용에 의하면, 압축기(100)가 구동될 때에만 실링부재(350)가 실린더(120) 및 프레임(110)에 밀착되어 상기 제 3 유로(430)의 실링을 수행할 수 있으므로, 상기 실링부재(350)로부터 상기 실린더(120)에 가해지는 힘을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 실린더(120)의 변형을 방지할 수 있다.According to this action, the sealing member 350 is in close contact with the cylinder 120 and the frame 110 only when the compressor 100 is driven to perform sealing of the third flow path 430, so that the sealing The force applied to the cylinder 120 from the member 350 may be reduced. Accordingly, deformation of the cylinder 120 can be prevented.

그리고, 상기 실링부재(350)가 상기 실링 포켓(370)에서 이동 가능한 상태에 놓여질 수 있으므로, 상기 실린더(120)와 프레임(110)을 조립할 때 상기 실링부재(350)의 간섭작용을 방지할 수 있게 된다. 결국, 상기 실린더(120)와 프레임(110)의 조립이 용이해질 수 있다.In addition, since the sealing member 350 may be placed in a movable state in the sealing pocket 370, interference of the sealing member 350 can be prevented when assembling the cylinder 120 and the frame 110. There will be. As a result, assembly of the cylinder 120 and the frame 110 may be facilitated.

살펴본 바와 같이, 상기 비공비혼합냉매를 사용함으로써 피스톤의 부상압이 커질 수 있고, 상기 가스 베어링의 작용이 원활하게 수행될 수 있다. 저냉력 운전구간에서도 피스톤의 부상을 위한 최소한의 부상압을 제공할 수 있기 때문에, 리니어 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 부상압이 커져서 실린더와 피스톤의 접촉면의 마찰이 작아지면 작아질 수록, 가스 토출홀, 및 필터 등 기구적 설계를 통하여 리니어 압축기의 효율을 올리는 데 있어서 유리하게 작용할 수 있다.As described above, by using the non-azeotropic mixed refrigerant, the floating pressure of the piston can be increased, and the action of the gas bearing can be smoothly performed. Since it is possible to provide a minimum floating pressure for the floating of the piston even in a low cooling operation section, the reliability of the linear compressor can be improved. For example, as the floating pressure increases and the friction between the contact surface between the cylinder and the piston decreases, it may be advantageous to increase the efficiency of the linear compressor through mechanical design such as a gas discharge hole and a filter.

상기 저냉력 운전이 많이 수행되는 상기 연속운전모드가 수행되는 냉동장치에서 상기 오일리스 리니어 압축기에 상기 비공비혼합냉매를 적용하는 것에 의해서 효과를 극대화할 수 있게 된다. In a refrigeration apparatus in which the continuous operation mode in which the low cooling power operation is frequently performed is performed, the effect can be maximized by applying the non-azeotropic mixed refrigerant to the oilless linear compressor.

한편, 상기 오일리스 리니어 압축기는 오일을 사용하는 리니어 압축기에 비해, 상기 연속운전모드를 위해 장시간 저냉력 구동을 할 때, 실린더와 피스톤이 마찰에 의해 오일이 가열되어 증발 및 연소되는 것을 줄일 수 있는 장점도 있다. On the other hand, the oilless linear compressor can reduce evaporation and combustion by heating oil due to friction between the cylinder and the piston when driving with low cooling power for a long time for the continuous operation mode, compared to a linear compressor using oil. There are also advantages.

상기되는 설명에서는 압축기로서 리니어 압축기를 바람직하게 예시하였다. 그러나 이에 제한되지 않고, 기상냉매의 압축 시에 냉매의 압력차에 의한 오일순환, 공기베어링의 작용이 수행되는 모든 압축기의 경우에 바람직하게 적용될 수 있을 것이다. In the above description, a linear compressor is preferably illustrated as a compressor. However, the present invention is not limited thereto, and may be preferably applied to all compressors in which oil circulation and air bearings are performed due to a pressure difference between the refrigerant when the gaseous refrigerant is compressed.

본 발명에 따르면, 비공비혼합냉매가 사용됨으로써, 상기 연속운전모드에 냉매의 낮은 증발온도로 인하여 부품의 마모 등을 방지하여 내구성을 증진할 수 있다. 뿐만 아니라, 압축기의 동작에 필수적인 윤활을 위한 오일순환 및 공기베어링의 작용을 원활히 할 수 있다. According to the present invention, since the non-azeotropic mixed refrigerant is used, it is possible to improve durability by preventing abrasion of parts due to the low evaporation temperature of the refrigerant in the continuous operation mode. In addition, it is possible to smoothly operate oil circulation and air bearings for lubrication essential for the operation of the compressor.

1: 공기의 선도
2: 비공비혼합냉매의 선도
1: freshness of air
2: Freshness of non-azeotropic mixed refrigerant

Claims (20)

연속운전모드로 동작되어 비공비혼합냉매를 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기;
상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기; 및
상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발하는 증발기가 포함되고,
상기 비공비혼합냉매의 압력차(△P)는, 340kPa < △P < 624.7kPa의 범위에 포함되는 어떤 값을 가지는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
A compressor that is operated in a continuous operation mode to compress a non-azeotropic mixed refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant compressed by the compressor;
An expander for expanding the refrigerant condensed in the condenser; And
An evaporator for evaporating the refrigerant expanded in the expander is included,
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant having a pressure difference (ΔP) of the non-azeotropic mixed refrigerant having a certain value included in the range of 340 kPa <ΔP <624.7 kPa.
제 1 항에 있어서,
상기 비공비혼합냉매의 응축압력(Pd)는 393.4kPa < Pd < 745.3kPa의 범위에 포함되는 어떤 값을 가지는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 1,
The condensing pressure (Pd) of the non-azeotropic mixed refrigerant is a refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant having a certain value within the range of 393.4 kPa <Pd <745.3 kPa.
제 1 항에 있어서,
상기 비공비혼합냉매의 증발압력(Ps)는 53.5kPa < Ps < 120.5kPa의 범위에 포함되는 어떤 값을 가지는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 1,
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant having a certain value included in the range of 53.5kPa <Ps <120.5kPa of the evaporation pressure (Ps) of the non-azeotropic mixed refrigerant.
제 1 항에 있어서,
상기 연속운전모드에서, 상기 압축기는 고내온도가 만족온도영역에서도 동작하는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 1,
In the continuous operation mode, the compressor is a refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant that operates even in a temperature range where the internal temperature is satisfactory.
제 1 항에 있어서,
상기 압축기는 리니어 압축기인 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 1,
The compressor is a refrigeration device using a non-azeotropic mixed refrigerant which is a linear compressor.
제 5 항에 있어서,
상기 리니어 압축기에는,
흡입부가 제공되는 쉘;
상기 쉘의 내부에 구비되며, 냉매의 압축공간을 형성하는 실린더;
상기 실린더의 외측에 결합되는 프레임;
상기 실린더의 내부에서 축방향으로 왕복운동 가능하게 제공되는 피스톤;
상기 실린더에 이동 가능하게 결합되며, 상기 냉매의 압축공간에서 압축된 냉매를 선택적으로 배출시키는 토출 밸브; 및
상기 실린더와 프레임의 사이 공간으로 연장되며, 상기 토출 밸브에서 배출된 냉매 중 적어도 일부의 냉매가 유동하는 유로가 포함되는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 5,
In the linear compressor,
A shell provided with a suction unit;
A cylinder provided inside the shell and forming a compression space for a refrigerant;
A frame coupled to the outside of the cylinder;
A piston provided so as to reciprocate in the axial direction inside the cylinder;
A discharge valve that is movably coupled to the cylinder and selectively discharges the refrigerant compressed in the compression space of the refrigerant; And
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant extending into a space between the cylinder and the frame and including a flow path through which at least some of the refrigerant discharged from the discharge valve flows.
제 6 항에 있어서,
상기 실린더에는,
상기 노즐부가 형성되는 실린더 본체; 및
상기 실린더 본체로부터 반경방향 외측으로 연장되는 실린더 플랜지부가 포함되는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 6,
In the cylinder,
A cylinder body in which the nozzle part is formed; And
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant including a cylinder flange portion extending radially outward from the cylinder body.
제 7 항에 있어서,
상기 프레임에는,
상기 실린더 본체를 둘러싸는 프레임 본체;
상기 실린더 플랜지부가 삽입되는 함몰부; 및
상기 실린더 플랜지부의 안착면에 대향하는 안착부가 포함되는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 7,
In the frame,
A frame body surrounding the cylinder body;
A depression into which the cylinder flange portion is inserted; And
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant including a seating portion facing the seating surface of the cylinder flange portion.
제 8 항에 있어서,
상기 유로에는,
상기 실린더 플랜지부의 외주면과 상기 함몰부의 내주면 사이에 형성되는 제 1 유로가 포함되는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 8,
In the flow path,
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant including a first flow path formed between an outer circumferential surface of the cylinder flange portion and an inner circumferential surface of the depression.
제 8 항에 있어서,
상기 유로에는,
상기 실린더 플랜지부의 안착면과, 상기 프레임의 안착부 사이에 형성되는 제 2 유로가 포함되는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 8,
In the flow path,
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant including a second flow path formed between the seating surface of the cylinder flange portion and the seating portion of the frame.
제 8 항에 있어서,
상기 유로에는,
상기 제 2 유로로부터, 상기 실린더 본체의 외주면과 상기 프레임 본체의 내주면 사이의 공간으로 연장되는 제 3 유로가 포함되는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 8,
In the flow path,
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant including a third flow path extending from the second flow path to a space between an outer circumferential surface of the cylinder body and an inner circumferential surface of the frame body.
제 5 항에 있어서,
상기 리니어 압축기에는,
내주면에 실린더 단차부가 형성된 실린더;
상기 실린더로 직선 왕복 가능하게 배치되고, 일방향 이동시 상기 실린더 단차부와의 사이에 저압을 형성하고 타방향 이동시 상기 실린더 단차부와의 사이에 고압을 형성하는 피스톤 단차부가 외주면에 형성된 피스톤;
상기 실린더 단차부와 피스톤 단차부의 사이로 오일이 유입될 수 있도록 형성된 오일 흡입 유로; 및
상기 실린더 단차부와 피스톤 단차부 사이의 오일이 상기 실린더의 외부로 배출될 수 있도록 형성된 오일 배출 유로를 포함하는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 5,
In the linear compressor,
A cylinder in which a cylinder step portion is formed on an inner circumferential surface;
A piston formed on an outer circumferential surface of the cylinder so as to be linearly reciprocated, and forming a low pressure between the stepped portions of the cylinder when moving in one direction and forming a high pressure between the stepped portions of the cylinder when moving in the other direction;
An oil suction passage formed to allow oil to flow between the cylinder stepped portion and the piston stepped portion; And
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant including an oil discharge passage formed to allow oil between the cylinder stepped portion and the piston stepped portion to be discharged to the outside of the cylinder.
제 1 항에 있어서,
상기 비공비혼합냉매는 상기 제 1 탄화수소 및 상기 제 2 탄화수소로 이루어지고, 상기 제 1 탄화수소는 이소부탄이고, 상기 제 2 탄화수소는 프로판인 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 1,
The non-azeotropic refrigerant is composed of the first hydrocarbon and the second hydrocarbon, the first hydrocarbon is isobutane, and the second hydrocarbon is propane.
제 13 항에 있어서,
상기 이소부탄은 76% ≤ 이소부탄 ≤ 87%의 중량비로 제공되는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 13,
The isobutane is a refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant provided in a weight ratio of 76% ≤ isobutane ≤ 87%.
비공비혼합냉매를 압축하는 리니어 압축기;
상기 압축기에서 압축된 비공비혼합냉매를 응축하는 응축기;
상기 응축기에서 응축된 비공비혼합냉매를 팽창하는 팽창기; 및
상기 팽창기에서 팽창된 비공비혼합냉매를 증발하는 증발기가 포함되고,
상기 비공비혼합냉매의 압력차(△P)는, 340kPa < △P < 624.7kPa인 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
A linear compressor for compressing a non-azeotropic mixed refrigerant;
A condenser for condensing the non-azeotropic mixed refrigerant compressed by the compressor;
An expander for expanding the non-azeotropic mixed refrigerant condensed in the condenser; And
An evaporator for evaporating the non-azeotropic mixed refrigerant expanded in the expander is included,
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant having a pressure difference (ΔP) of the non-azeotropic mixed refrigerant of 340 kPa <ΔP <624.7 kPa.
제 15 항에 있어서,
상기 리니어 압축기에는,
-왕복동 운동하는 피스톤; 및
-상기 피스톤을 안내하는 실린더가 포함되고,
상기 피스톤에서 압축된 고압의 상기 비공비혼합냉매가 상기 실린더의 내면으로 안내되어, 상기 피스톤의 외면을 상기 실린더의 내면에서 부상시키는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 15,
In the linear compressor,
-Piston for reciprocating motion; And
-A cylinder guiding the piston is included,
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant compressed by the piston to guide the high-pressure non-azeotropic refrigerant to the inner surface of the cylinder and to float the outer surface of the piston from the inner surface of the cylinder.
제 15 항에 있어서,
상기 비공비혼합냉매에는, 적어도 두 개의 탄화수소가 포함되고, 상기 적어도 두 개의 탄화수소에는,
- 1바에서 증발온도가 -12도 이상인 상그룹에서 선정되는 적어도 하나의 제 1 탄화수소; 및
- 1바에서 증발온도가 -50도 이상 -12도 미만인 중그룹에서 선정되는 적어도 하나의 제 2 탄화수소가 포함되고,
온도구배차는 4도씨 이상인 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 15,
The non-azeotropic mixed refrigerant contains at least two hydrocarbons, and in the at least two hydrocarbons,
-At least one first hydrocarbon selected from the phase group having an evaporation temperature of -12 degrees or more at 1 bar; And
-At least one second hydrocarbon selected from the middle group having an evaporation temperature of -50 degrees or more and less than -12 degrees at 1 bar is included,
A refrigeration device that uses a non-azeotropic mixed refrigerant with a temperature gradient of more than 4 degrees Celsius.
제 17 항에 있어서,
상기 제 1 탄화수소의 중량비가 50%이상인 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 17,
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant having a weight ratio of the first hydrocarbon of 50% or more.
제 15 항에 있어서,
상기 리니어 압축기에는,
-왕복동 운동하여 상기 비공비혼합냉매를 압축하는 피스톤; 및
-상기 피스톤을 안내하는 실린더가 포함되고,
상기 피스톤과 상기 실린더의 접촉면에는, 상기 비공비혼합냉매의 압력차에 의해서 펌핑되는 오일이 있는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
The method of claim 15,
In the linear compressor,
-A piston for compressing the non-azeotropic mixed refrigerant by reciprocating motion; And
-A cylinder guiding the piston is included,
A refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant having oil pumped by a pressure difference between the non-azeotropic mixed refrigerant on a contact surface between the piston and the cylinder.
비공비혼합냉매를 압축하도록 제어되는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기;
상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기; 및
상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발하여 고내에 냉기를 제공하는 증발기가 포함되고,
상기 압축기는,
-단속운전모드 및 연속운전모드로 선택하여 동작되고,
-상기 연속운전모드에서는, 상기 고내의 온도가 목표온도의 범위 내에 있을 때에도 연속하여 동작되도록 상기 압축기가 제어되는 비공비혼합냉매를 사용하는 냉동장치.
A compressor controlled to compress the non-azeotropic mixed refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant compressed by the compressor;
An expander for expanding the refrigerant condensed in the condenser; And
An evaporator for providing cool air in the chamber by evaporating the refrigerant expanded in the expander is included,
The compressor,
-It is operated by selecting intermittent operation mode and continuous operation mode,
-In the continuous operation mode, a refrigeration apparatus using a non-azeotropic mixed refrigerant in which the compressor is controlled so that the compressor is continuously operated even when the temperature in the container is within the range of the target temperature.
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